Автоматизація розрахунків сталезалізобетонних конструкцій у програмному середовищі TechEditor

Анотація

У статті розглянуто актуальну проблему автоматизації розрахунків сталезалізобетонних конструкцій у сучасному цифровому середовищі. Автори обґрунтовують необхідність впровадження гнучких інженерних інструментів, що поєднують високу точність, швидкість та економічність, що є критично важливим для відбудови інфраструктури України в умовах обмежених ресурсів. Метою роботи є розробка та програмна реалізація методики розрахунку сталезалізобетонних балок у середовищі TechEditor на основі інтеграції класичних аналітичних підходів будівельної механіки з чисельним моделюванням методом скінченних елементів (FEM). Методологія дослідження базується на використанні приведених геометричних характеристик композитного перерізу та поетапному визначенні параметрів напружено-деформованого стану. Запропонований підхід дозволяє поєднати прецизійну точність аналітичних залежностей із гнучкістю FEM-апарату, що застосовується для визначення внутрішніх зусиль та прогинів з урахуванням реальних граничних умов. Ключовою особливістю підходу є прозора автоматизація обчислень, яка вирішує проблему «чорної скрині» закритих комерційних продуктів, забезпечуючи повний контроль над розрахунковою логікою та одиницями вимірювання на кожному етапі. Для ілюстрації можливостей параметричного підходу в роботі реалізовано скінченно-елементну модель, на прикладі якої досліджено зміну коефіцієнта використання перерізу та відносних прогинів балки у діапазоні висот бетонної плити від 30 до 150 мм. Результати цієї апробації підтверджують, що впровадження параметричних зв’язків дозволяє швидко оптимізувати проєктні рішення та мінімізувати матеріаломісткість конструкцій без втрати їхньої надійності. Підсумкове цифрове рішення у вигляді інтерактивного звіту не лише забезпечує високу точність та прозорість обчислень, а й значно підвищує загальну продуктивність проєктування, нівелюючи ризики помилок, спричинених людським фактором.