Finite element analysis of buildings using Robot b SCAD Office
Description: The calculation of buildings and their individual structures using the SCAD Office program is considered. Analysis of structural solutions of buildings and the formation of the design scheme of the FEM. Transfer of calculation models from Revit to Structure CAD. Familiarity with the main types of structural schemes, and their differences. Algorithms of static and constructive calculation of building structures with instructions for determining and specifying loads are given. Calculations of complex structures and structures, taking into account geometric shapes and real working conditions of structures.
Amount of credits: 5
Пререквизиты:
- Strength of materials and structural mechanics
Course Workload:
| Types of classes | hours |
|---|---|
| Lectures | 15 |
| Practical works | |
| Laboratory works | 30 |
| SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) | 30 |
| SAW (Student autonomous work) | 75 |
| Form of final control | Exam |
| Final assessment method |
Component: Component by selection
Cycle: Base disciplines
Goal
- Выбор расчетных схем строительных объектов для использования метода конечных элементов
Objective
- Осуществление корректного перехода от натурных строительных объектов к абстрактной расчетной схеме с использованием стержневых и плоских конечных элементов
Learning outcome: knowledge and understanding
- Знание назначения, области применения, структуры, возможностей, условий функционирования программных комплексов, наиболее часто применяемых в настоящее время
Learning outcome: applying knowledge and understanding
- Выполнение статических расчётов конструктивных систем методом конечных элементов
Learning outcome: formation of judgments
- Выбор рациональных расчетных схем и типов конечных элементов для получения корректных результатов расчета
Learning outcome: communicative abilities
- Внесение изменений в расчетные схемы и их уточнение по предложениям разработчиков архитектурного и конструктивного разделов проектов
Learning outcome: learning skills or learning abilities
- Формирование интереса к поиску новых программных продуктов для реализации расчетов с использованием метода конечных элементов
Teaching methods
interactive lecture;
information and communication (classes in a computer lab using professional application software packages);
search and research (independent research activities of students in the learning process);
solving academic problems.
Assessment of the student's knowledge
Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.
| Period | Type of task | Total |
|---|---|---|
| 1 rating | Выполнение статического расчета многопролетной шарнирно опертой балки. | 0-100 |
| Выполнение статического расчета поперечной рамы здания. | ||
| Промежуточная процентовка самостоятельной работы №3. | ||
| Тестирование | ||
| 2 rating | Выполнение расчета пространственной модели каркаса здания. | 0-100 |
| Анализ устойчивости каркаса здания. | ||
| Расчет основных узлов каркаса с использованием подпрограммы КОМЕТА. | ||
| Total control | Exam | 0-100 |
The evaluating policy of learning outcomes by work type
| Type of task | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | Good | Satisfactory | Unsatisfactory |
Evaluation form
The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:
- 40% of the examination result;
- 60% of current control result.
The final grade is calculated by the formula:
| FG = 0,6 | MT1+MT2 | +0,4E |
| 2 |
Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;
E is a digital equivalent of the exam grade.
Final alphabetical grade and its equivalent in points:
The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:
| Alphabetical grade | Numerical value | Points (%) | Traditional grade |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Excellent |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Good |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Satisfactory |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Unsatisfactory |
| F | 0 | 0-24 |
Topics of lectures
- Обзор программ, используемых для расчета конструкций зданий и сооружений
- Операции с узлами и элементами
- Назначение условий примыкания элементов и связей в узлах
- Библиотека конечных элементов
- Классификация нагрузок и воздействий
- Сбор нагрузок согласно СНиП/EN
- Модальный анализ
- Проверка несущей способности элементов стальных конструкций
- Расчет нагрузок от фрагмента схемы
- Анализ устойчивости зданий и сооружений
Key reading
- Карпиловский В.С. Метод конечных элементов и задачи теории упругости. – Киев: «Софія А», 2022. – 275 с.
- Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А., Фиалко С.Ю. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD ++ - Москва: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2015.
- Перельмутер А.В., Гордеев В.Н., Лантух-Лященко А.И., Пашинский В.А., Пичугин С.Ф., Махинько А. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения - Москва: ДМК пресс, Издательство Ассоциации Строительных Вузов, 2014.
- Перельмутер А.В., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа - Киев: Изд-во "Сталь", 2002.
