4.6 MicroFe
Первые версии ПК использовались отечественными пользователями только для быстрых статических расчетов, т.к. они не был адаптирован к нормативной базе и сортаментам РФ. Затем на базе MicroFe создается ПК STARC EC. Однако, после распада творческой группы научного сопровождения STARC EC, Micro Fe снова становится самостоятельно развивающимся, современным программным продуктом.
Достоинства по сравнению с Лира и SCAD:
– расчет пульсационной составляющей ветровой нагрузки в соответствии с адаптированным СНИП 2.01-07-85*:
– расчет на сейсмические воздействия по реальным акселерограммам в трехмерном моделировании в соответствии со СНИП II-7-81*.
В Казани используется в Проектном Институте «Промстройпроект». Программный комплекс MicroFe является мощным инструментом инженера-конструктора, сочетающим легкость формирования расчетной схемы с многообразием инструментов для учета всех особенностей работы конструкции. Возможность решать задачи как в линейной, так и в нелинейной постановке, проводить динамические расчеты (собственные колебания, расчет на динамическое воздействие, в том числе с учетом нелинейных связей), анализ устойчивости позволяет выполнять комплексный анализ работы конструкции. Дополнительные виды расчетов, такие как: расчет на прогрессирующее разрушение, определение спектральных свойств матрицы жесткости позволяет выявить слабые места конструкции и найти оптимальные расположение и сечения элементов несущих конструкций.
Отличительные особенности ПК MicroFe:
1) Повышенное внимание при разработке уделяется точности получаемых результатов. Для обеспечения наивысшей точности расчетов используются новейшие разработки в методе конечных элементов. Применение гибридных конечных элементов позволяет получать хорошую точность без дополнительного мелкого разбиения.
2) Формирование модели ведется в понятных инженеру-строителю терминах. В качестве составляющих частей модели фигурируют обычные строительные элементы (плита, стена, колонна, балка и др.). Развитые возможности построения модели, использование информации о модели из архитектурных программ (в первую очередь, ViCADo) и графических программ (форматы dxf, dwg) делают работу с моделью комфортной.
3) Учет реальных размеров строительных конструкций позволяет повысить точность получаемых результатов для особых точек и обойти недостатки метода конечных элементов. Специальные инструменты для корректного учета стыков колонна – плита, балка – стена, стена – плита, плита-ребро дают возможность корректно смоделировать соответствующие реальные связи и получить корректные результаты для данных стыков без дополнительных затрат труда (большинство из этих инструментов могут быть сгенерированы автоматически). Работа с несогласованными сетками позволяет получить качественные конечно-элементные сетки при корректном моделировании стыков конструктивных элементов.
4) Модель слоистого грунтового основания с возможностью задания нелинейных свойств соединения фундаментов с грунтовым массивом и нелинейных свойств грунта позволяет корректно учесть влияние работы основания на несущую конструкцию. Модель позволяет учесть разность свойств по слоям, влияние соседних строений, что невозможно при использовании различных моделей упругого основания.
5) Мощное расчетное ядро позволяет решать задачи большой размерности за короткое время на обычных персональных компьютерах. Автоматическое распараллеливание расчетов позволяет использовать все ресурсы многопроцессорных (многоядерных) компьютеров для ускорения расчетов.
6) Реализация новейших нормативных документов. Сотрудничество с нормообразующими институтами позволяет корректно реализовать новые нормативные документы сразу после их выхода.
7) Реализация новых типов расчетов. Реализованы расчеты на прогрессирующее обрушение, расчет теплопроводности, расчет на сейсмическое (динамическое) воздействие с учетом работы нелинейных связей (сейсмоизоляторов). Реализована оценка надежности конструкций вероятностными методами.
8) Связь с другими программами проектирующей системы ING+ (ViCADo, Статика) позволяет выстроить сквозную технологию проектирования строительных конструкций.
Возможности расчетов:
– плоские и пространственные стержневые конечные элементы, в том числе с учетом поперечного сдвига;
– современные высокоточные конечные элементы плоских оболочек (гибридные и метода перемещений) для расчета пространственных систем;
– высокоточные элементы плит (в том числе толстых) и балок-стенок;
– высокоточные объемные элементы, в том числе ортотропные подбалки/надбалки (ребра жесткости);
– опоры в произвольно ориентированных системах координат;
– одно- и двухпараметрические упругие основания, в том числе односторонние;
– упругие и упруго-пластические связи (шарниры) в произвольно ориентированных системах координат по всем степеням свободы для всех типов элементов;
– начальные несовершенства;
– изотропные и ортотропные материалы, в том числе обобщенный ортотропный материал;
– определение характеристик сложных сечений, в том числе тонкостенных;
– сосредоточенные и распределенные нагрузки (силовые и кинематичес-кие) в произвольно ориентированной системе координат, в том числе независимые от сетки;
– свободные распределенные нагрузки (с возможностью преобразования в узловые);
– температурные нагрузки, подвижные нагрузки;
– преднапряжение;
– использование
метода подконструкций для больших
систем.
Статические, динамические расчеты и расчеты на устойчивость, в том числе:
– с учетом односторонних связей, односторонне работающих элементов, одностороннего упругого основания (модели Винклера и Пастернака);
– по теории II порядка (расчет по деформированной схеме) для всех типов элементов;
– по теории III порядка для комбинированных систем;
– расчеты на устойчивость, в т.ч. при сложном нагружении;
– определение расчетных длин элементов;
– определение собственных значений и собственных векторов матрицы жесткости (анализ обусловленности и распределения жесткостей в системе), в том числе с учетом конструктивной нелинейности;
– определение частот и форм собственных колебаний в заданном интервале (в т.ч. с учетом изменения жесткости системы от статических нагрузок);
– расчет на вынужденные колебания;
– многопроцессорный расчет.
Конструктивные расчеты железобетонных и металлических конструкций по СНиП, в том числе:
– определение требуемой арматуры и проверка прочности сечения для железобетонных элементов, в том числе подбалок/надбалок;
– подбор сечения по напряжениям для стальных конструкций;
– проверка прочности и устойчивости элементов стальных конструкций.
Расчет пульсационной составляющей ветровой нагрузки
– в соответствии со СНиП 2.01.07-85, а также по другим нормативно-методическим материалам.
Расчет на сейсмические воздействия
– расчет на сейсмические воздействия в соответствии со СНиП II-7-81*, на многокомпонентные акселерограммы, определение сейсмических нагрузок с учетом ротационных свойств воздействия и неравномерного в плане поля ускорений.
Развитый графический и табличный вывод
– показ результатов в виде изолиний, изоповерхностей, цифровых значений или эпюр по произвольным сечениям, в том числе для произвольных фрагментов; вывод исходных данных и результатов расчета в табличном и графическом виде в Microsoft Word, в графическом виде — в DXF-, HPGL-файлы.