STARK ES

Программный комплекс для расчета конструкций зданий и сооружений на прочность, устойчивость и колебания на основе метода конечных элементов.

Соответствие российским строительным нормам и правилам подтверждено сертификатом № RA.RU.АБ86.Н01219 от 03.09.2019 ("СТАРКОН" в составе программ "STARK_ES", "МЕТАЛЛ")

Программный комплекс используется для численного моделирования и расчета конструкций зданий и сооружений при различных статических и динамических силовых и кинематических воздействиях на основе метода конечных элементов.

Пользователи STARK ES приобретают:

• Возможность выполнения расчётного обоснования строительных проектов с соблюдением современных требований, содержащихся в «Техническом регламенте о безопасности зданий и сооружений» и в строительных нормах и правилах (сводах правил):
  • применение пространственных расчетных моделей конструкций и воздействий как при статическом, так и при динамическом анализе;
  • учет совместной работы несущих конструкций, фундамента и основания здания;
  • учет нелинейности работы конструкций;
  • учет истории возведения и нагружения конструкций;
  • рассмотрение аварийных воздействий и ситуаций с целью предотвращения «прогрессирующего» разрушения сооружений;
  • использование разных расчетных схем для исследования различных состояний конструкции и учет возможной изменчивости (вариации) параметров расчетной схемы;
  • применение только обоснованных и апробированных методик расчета;
  • выполнение параллельных расчетов с использованием альтернативных расчетных методик и программ.
• Уверенность в обеспечении надежности и безопасности проектируемых конструкций и в отсутствии перерасхода строительных материалов. Приоритетной задачей разработчиков программы является достижение высокой точности результатов решения задач строительной механики даже на достаточно крупных и нерегулярных конечно-элементных сетках, а также грамотная реализация указаний нормативных документов. Новые версии программы обязательно проходят не только тестирование, сертификацию и внутреннюю верификацию, но и опытную эксплуатацию в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.
• Незамедлительное решение наиболее востребованных задач. Развитие комплекса осуществляется непрерывно по заданию инженеров-практиков, имеющих богатый опыт выполнения расчетов реальных объектов, с учетом замечаний и пожеланий пользователей программы.
• Возможность получения консультационно-технической и экспертной поддержки в течение всего срока действия лицензии на использование программного обеспечения не только по вопросам использования программы, но и по широкому кругу вопросов от специалистов НИЦ «Строительство».
• Возможность применения технологии совместного использования независимо разработанных программных комплексов STARK ES и ЛИРА-САПР благодаря наличию автоматической передачи расчетной схемы из одной программы в другую с минимальной потерей данных.
• Независимость от текущей политической ситуации и антироссийских санкций. Фирма-разработчик программного комплекса, будучи полностью российским предприятием, не меняет свою деятельность и ценовую политику в зависимости от политической обстановки и колебаний на мировых финансовых рынках.

Возможности комплекса:

Расчеты на основе метода конечных элементов

• линейный и нелинейный статический расчет;
• расчет на собственные колебания в произвольном диапазоне частот, а также относительно деформированного состояния с учетом односторонней работы канатов, связей, шарниров;
• расчет на вынужденные колебания при силовой динамической нагрузке и кинематическом возбуждении основания землетрясении) с учетом работы вязкоупругих демпферов;
• расчет на устойчивость с учетом растянутых элементов, в т.ч. при сложном нагружении и с учетом односторонней работы канатов, связей, шарниров;
• спектральный анализ матрицы жесткости;
• предельный жестко-пластический анализ;
• оценка точности расчета.

Конструктивные расчеты

• определение опасных расчетных сочетаний усилий в сечениях элементов и опорных реакций по различным критериям, в т.ч. с учетом возможной изменчивости расчетной схемы (вариации модели) и с учетом последовательности возведения/монтажа конструкции;
• расчет армирования и проверка элементов бетонных конструкций, армированных стальной или полимерной композитной арматурой, в т.ч. с учетом требований по трещиностойкости и ограничению ширины раскрытия трещин;
• расчет бетонных ребер плит и стен, армированных стальной или полимерной композитной арматурой;
• расчет плоских бетонных и железобетонных плит на продавливание колоннами;
• обработка и унификация конструктивных стержневых железобетонных элементов (колонн, балок и др.);
• расчет элементов стальных конструкций на прочность, общую и местную устойчивость, расчет сварных швов;
• подбор сечений прокатных элементов;
• проверка прочности и устойчивости трубожелезобетонных элементов;
• проверка прочности и устойчивости элементов деревянных конструкций;
• оценка прочности стержневых и пластинчатых элементов при статических и динамических воздействиях, в т.ч. проверочный сейсмический анализ конструкций с использованием акселерограмм сейсмического движения грунта.

Расчеты на сейсмические воздействия

• определение сейсмических нагрузок линейно-спектральным методом для произвольного спектра ответа и произвольного направления сейсмического воздействия в соответствии с нормами России, Азербайджана, Армении, Казахстана, Узбекистана, Украины, а также «Рекомендациями по определению расчетной сейсмической нагрузки для сооружений с учетом пространственного характера воздействия и работы конструкций» ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко;
• учет поступательного и вращательного движения основания на основе применения интегральной модели воздействия;
• учет взаимных перемещений опор пространственных и линейно-протяженных сооружений на основе применения дифференцированной модели воздействия;
• учет геометрической и конструктивной нелинейности;
• динамический расчет во времени на многокомпонентные акселерограммы, в т.ч. с учетом ротации основания, работы демпфирующих элементов, упругопластических сейсмоизоляторов и неупругой работы конструкции, с анализом ее несущей способности;
• определение опасного направления сейсмического воздействия;
• определение значимых форм колебаний, обеспечивающих требуемую сумму модальных масс, и исключение несущественных форм на этапе расчета на собственные колебания и на этапе расчета сейсмических нагрузок;
• учет вклада ненайденных и отброшенных форм собственных колебаний при расчете как линейно-спектральным методом, так и во временной области по акселерограммам.

 Расчет на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки

• расчет в соответствии с СП 20.13330, СНиП 2.01.07-85* и "Рекомендациями по уточненному динамическому расчету зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки" ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко;
• учет геометрической и конструктивной нелинейности;
• определение ускорений колебаний конструкции

Возможности моделирования

• автоматическая генерация конечно-элементных моделей многоэтажных зданий на естественном и свайном основании, ферм, рам, поверхностей вращения и поверхностей, заданных аналитически;
• стержневые конечные элементы для плоских и пространственных задач, в т.ч. с учетом поперечного сдвига;
• специальные стержневые элементы для моделирования ребер жесткости и канатов;
• вязкоупругие стержневые элементы – демпферы для динамических расчетов во временной области;
• высокоточные изотропные и ортотропные пластинчатые и объемные конечные элементы (гибридные и метода перемещений);
• универсальные элементы для расчета тонких и толстых плит;
• многослойные стержневые и пластинчатые элементы;
• жесткие и упругоподатливые опоры в произвольно ориентированных системах координат, в т.ч. односторонние;
• одно- и двухпараметрические упругие основания, включая односторонние;
• моделирование грунтового и свайного оснований по данным инженерной геологии с построением модели упругого основания или пространственной модели массива грунта из объемных конечных элементов;
• моделирование естественного грунтового основания на основании данных инженерной геологии с построением модели упругого основания или пространственной модели массива грунта из объемных конечных элементов;
• идеальные и упругие шарниры в стержневых и пластинчатых элементах, в т.ч. односторонние и нелинейные;
• учет физической нелинейности работы материалов пластинчатых элементов по билинейной и криволинейной диаграммам, в т.ч. в железобетонных плитах и стенах;
• формирование произвольных, в т.ч. тонкостенных сечений элементов и расчет их характеристик;
• возможность выполнять расчеты пофрагментно и с учетом изменения расчетной схемы в процессе нагружения;
• возможность учета различных свойств конструкций и оснований при статических и динамических воздействиях;
• различные способы моделирования работы конструкций в узлах сопряжений, в т.ч. несоосных;
• абсолютно твердые тела и объединение перемещений узлов;
• учет начального искривления осей стержней;
• силовые и кинематические сосредоточенные и распределенные нагрузки по любому направлению, в т.ч. независимые от КЭ сетки;
• температурные нагрузки и нагрузки предварительного напряжения.

Возможности интерфейса

• формирование сложных расчетных моделей путем сборки из отдельных частей;
• графический или табличный ввод модели и вывод результатов расчета;
• преобразование плоских и пространственных изображений из DXF-файлов в КЭ модель;
• оценка качества КЭ сетки и ее оптимизация;
• работа со всей расчетной схемой или с ее фрагментом;
• широкий набор средств графического контроля характеристик расчетной схемы;
• передача перемещений, реакций и узловых нагрузок из проекта в проект, интерполяция деформационных нагрузок;
• изображение результатов посредством деформированных схем, изолиний, изоповерхностей, цифровых значений или эпюр по произвольным сечениям;
• поиск экстремальных значений расчетных параметров внутри определенного фрагмента расчетной схемы как при отдельном нагружении, так и среди заданных комбинаций нагружений;
• анимация форм колебаний и потери устойчивости;
• вывод исходных данных и результатов расчета в MS Word и файлы формата dxf, csv;
• связь с программами ПРУСК, Металл, СпИн, Одиссей, ЛИРА, ЛИРА-САПР, БЕТА, ArCon, AutoCAD, Allplan, Конструктор здания, Revit.

В состав ПК STARK ES входят интегрированные модули

• StarkMetallic – расчет элементов стальных конструкций по прочности, устойчивости и гибкости по методикам СП 16.13330;
• PlatePunch – расчет плоских бетонных и железобетонных плит на продавливание колоннами;
• RCDiagra – нелинейный расчет напряженно-деформированного состояния нормальных сечений железобетонных элементов;
• StrengthRegion – построение и трехмерная визуализация области прочности железобетонных элементов по нормальным сечениям;
• ProfilMaker – формирование и расчет произвольных сечений стержневых элементов;
• ProfilTool – создание, просмотр и редактирование баз сечений прокатных профилей;
• StarLi – совместное использование программных комплексов STARK ES и ЛИРА-САПР с целью повышения качества расчетных обоснований строительных проектов.
• TouchAt/Poseidon – интегрированные модули для управления проектами и построения расчетных схем.

В STARK ES передаются следующие элементы аналитической модели Autodesk Revit:

• вертикальные и наклонные колонны
• горизонтальные и наклонные балки
• раскосы
• шарниры на концах балок, колонн, раскосов
• эксцентриситеты по высоте сечения балок
• горизонтальные и наклонные плиты
• прямоугольные и непрямоугольные стены
• отверстия в плитах и стенах, в том числе под архитектурные двери и окна
• сосредоточенные, линейные и распределенные нагрузки
• граничные условия - сосредоточенные, линейные и распределенные опоры