1. Коротка характеристика ПЗ для інженерних розрахунків

Завдання, поставлені перед будівельною індустрією, вимагають подальшого зниження вартості будівництва шляхом використання досконаліших конструкцій, зменшення витрат матеріалів, зниження ваги, збільшення жорсткості, тріщиностійкості та довговічності елементів.

Ще однією з умов зниження кошторисної вартості будівельних об’єктів є економне проектування. Важливою його складовою можна назвати використання сучасних інформаційних технологій, що дозволяє значно зменшити часові та матеріальні затрати на розрахунок та проектування конструкцій, автоматизувавши значну їх частину.

При виконанні науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт все ширшого використання набуває різне програмне забезпечення (ПЗ), яке можна розділити на кілька основних типів:

1)  ПЗ для оформлення документації (текстові, табличні та графічні редактори);

2)  математичні пакети (MATLAB, MathCAD, MAPLE, Mathematica);

3)  системи автоматизованого проектування (AutoCAD, ArchiCAD, Компас);

4)  програмні комплекси для моделювання конструкцій (ANSYS, ЛІРА, SCAD).

Використання даних типів ПЗ в інженерній практиці дозволяє:

•  значно підвищити продуктивність праці;

•  зменшити часові та матеріальні затрати на розрахунок і проектування конструкцій;

•  зосередити увагу на конструктивних рішеннях, а не їх математичних розрахунках;

•  повторно використовувати методи розрахунку, окремі вузли та шаблони оформлення документації;

•  легко організувати каталогізацію, архівування та копіювання проектів.

Питання проектування різних типів конструкцій регламентовані стандартами (ДБН, СНиП, ДСТУ) і висвітлені в керівництві по проектуванню конструкцій, підручниках і монографіях. Проте в цих виданнях переважно наводяться розрахунки лише окремих елементів (плит, балок, колон), не пов’язаних конструктивно з перекриттям або рамою поперечника будівлі, а при проектуванні це не дає повного уявлення про роботу конструкцій в цілому, конструктивного вирішеннях вузлів і стиків споруди.

З іншого боку, потужність сучасної обчислювальної техніки (швидкодія, пам’ять), що безперервно збільшується, можливості операційних середовищ і сучасні методи будівельної механіки (метод скінченних елементів, врахування фізичної і геометричної не лінійності) дозволяють врахувати всі конструктивні особливості споруди і властивості матеріалу безпосередньо в дискретній розрахунковій схемі, що відкриває необмежені можливості в комп’ютерному моделюванні.

Комп’ютерні моделі дозволяють ставити і вирішувати значно ширші завдання, пов’язані з моделюванням процесів:

•  моделювання процесу навантаження;

•  моделювання процесу зведення будівлі;

•  моделювання процесів «пристосовності».

Таким чином, на їх основі можливе моделювання всього життєвого циклу споруди. У ряді випадків комп’ютерні моделі витісняють випробування натурних зразків або підказують експериментаторові де, як і що треба виявити в результаті натурного експерименту.

Сучасні програмні комплекси нарощують можливості комп’ютерного моделювання процесів зведення, процесів навантаження на всіх стадіях експлуатації, тобто життєвого циклу конструкцій. Всі креслення практично виконуються лише на комп’ютерах, відбувається процес інтеграції програмних комплексів, що автоматизують різні стадії підготовки проекту. Найбільш перспективним є використання програмних комплексів для моделювання конструкцій, робота яких ґрунтується на застосуванні методу скінченних елементів.