ЛИРА 10 on Расчёты строительных конструкций — мастерская Евгения Жуйкова

«1616: Ошибки при задании длин форкопов» — как один лишний шарнир остановил нелинейный расчёт

Thu, 17 Sep 2026 09:10:00 +0300

Ниже — весь ход расследования в той последовательности, в которой оно происходило: какие версии выдвигались, чем каждая проверялась и почему закрывалась. Тупиковые ветки я сознательно не вырезаю: в них — половина пользы. Попутно собран набор пояснений по строительной механике и по работе нелинейного решателя, которые накопились за время поиска. Если вы когда-нибудь смотрели на остановившийся нелинейный расчёт, не зная, с какой стороны к нему подступиться, — этот текст для вас.

Диаграмма сходимости: мой главный инструмент контроля итерационных расчётов в ЛИРЕ 10

Thu, 17 Sep 2026 08:50:00 +0300

Откуда в статическом расчёте берутся итерации

Начну с вопроса, который регулярно ставит в тупик молодых расчётчиков: почему статический расчёт плиты на упругом основании в Лире выполняется не один раз, а пять–десять раз подряд?

Дело в том, что задача «конструкция на грунтовом основании» — связанная. Жёсткость основания под фундаментной плитой (коэффициенты постели C₁, C₂ в модели Пастернака) зависит от напряжений в грунте, то есть от давления, которое передаёт плита. А давление, которое передаёт плита, зависит от распределения жёсткости основания: где грунт жестче, туда конструкция «стягивает» больше нагрузки. Круг замкнулся: чтобы посчитать одно, нужно знать другое.

Поиск формы средствами ПК «ЛИРА 10»: геометрическая нелинейность вместо специализированного софта

Thu, 17 Sep 2026 08:30:00 +0300

Идея приёма в одном абзаце

Напомню суть из теоретической статьи. Задача поиска формы — найти геометрию, в которой заданное преднапряжение находится в равновесии, — математически вырождена: мембрана без изгибной жёсткости может «скользить вдоль самой себя». Профессиональные мембранные модули лечат это регуляризацией (стратегия обновляемой отсчётной конфигурации). Инженерная версия того же лекарства реализуема в любом комплексе с геометрически нелинейным решателем: мы подавляем вырожденность, назначив элементам малые фиктивные жёсткости, задаем целевое преднапряжение и позволяем шаговому нелинейному решателю увести систему в равновесную форму. Податливая, почти «мыльная» модель сама стекает в положение равновесия — как пленка Отто, только в конечных элементах. Затем геометрия фиксируется, жёсткости возвращаются к реальным — и мы получаем отсчётную конфигурацию для рабочих расчётов.

Шаговый нелинейный решатель «ЛИРЫ 10»: как задать шаги, чтобы расчёт сошёлся

Thu, 17 Sep 2026 08:10:00 +0300

Зачем вообще шаги: две минуты теории

Линейный расчёт решает систему уравнений один раз: жёсткость конструкции постоянна, отклик пропорционален нагрузке, путь нагружения безразличен. У нелинейной системы жёсткость меняется по мере нагружения — из-за свойств материала (физическая нелинейность), изменения геометрии (геометрическая) или смены рабочей схемы (конструктивная: выключение вант, отлипание, контакт). Решать такую задачу «в лоб», приложив всю нагрузку сразу, — все равно что стрелять в движущуюся мишень по её вчерашним координатам.

Шаговый метод заменяет один нелинейный прыжок последовательностью коротких почти-линейных шагов: нагрузка прикладывается порциями, и на каждой порции система линеаризуется относительно текущего, уже деформированного и уже «повидавшего жизнь» состояния. Внутри шага решатель может дополнительно уточнять равновесие итерациями (шагово-итерационные схемы ньютоновского семейства) — и тогда у нас два вложенных процесса: шаги истории нагружения и итерации равновесия внутри шага. Различать их важно: сообщение «нет сходимости» относится к итерациям на конкретном шаге, но лечится чаще всего изменением самих шагов.

Односторонние связи и выключающиеся элементы в «ЛИРЕ 10»: моделируем то, что не работает на сжатие

Thu, 17 Sep 2026 07:40:00 +0300

Конструктивная нелинейность: третий тип, о котором забывают

В навигации по нелинейностям (статья о шаговом решателе) мы выделили три типа: физическую, геометрическую и конструктивную. Третья — самая «инженерная»: жёсткость системы меняется не плавно, а скачком, в момент смены рабочей схемы. Односторонняя связь либо работает, либо нет; промежуточных состояний не бывает. Список типовых носителей:

Ванты, тяжи, гибкие крестовые связи — работают только на растяжение; «сжатая ванта» в результатах расчёта — не результат, а диагноз модели;
Опирание без анкеровки (балка на консоли колонны, плита на грунте, штабель) — только сжатие; отрыв означает раскрытие контакта, а не растяжение опоры;
Контакт «конструкция — грунт» — грунт не тянет: при крене, всплытии, температурном выгибе край плиты отлипает, и пятно контакта сокращается;
Деформационные швы, упоры, зазоры — связь включается после выборки зазора: односторонность плюс начальное расстояние;
Трение — предельная связь касательного направления: держит, пока не превышено сцепление.

Общее у всех: множество работающих элементов заранее неизвестно и зависит от нагрузки. Расчёт с односторонними связями — это всегда поиск рабочей схемы, скрытый итерационный процесс: решатель принимает гипотезу о составе работающих связей, считает, проверяет знаки усилий, исключает/возвращает нарушителей — и так до стабилизации состава. Читатели статьи о диаграмме сходимости узнают знакомый сюжет: и контролируется он так же — только по вертикальной оси откладывается не осадка, а число выключенных элементов (или площадь пятна контакта). Кривая вышла на полку — состав схемы найден; осциллирует «туда-сюда» — модель на грани, и верить финальному составу нельзя.

Пульсация ветра в «ЛИРЕ 10» от и до: массы, формы, коэффициенты

Thu, 17 Sep 2026 07:20:00 +0300

Как устроена методика: три минуты перед кнопками

Методика СП 20.13330 раскладывает ветровую нагрузку на среднюю и пульсационную составляющие. Средняя — статика. Пульсационная учитывает турбулентность и отклик конструкции: если сооружение жёсткое (первая частота выше предельной f_L из таблиц СП 20 для вашего района и декремента), пульсация сводится к квазистатической добавке через коэффициент пульсации и корреляции; если податливое — включается резонансное усиление по собственным формам с коэффициентами динамичности. Отсюда программа-минимум любого пульсационного расчёта: собрать массы, получить частоты и формы, задать декремент и параметры ветра, скомбинировать статическую и пульсационную части. По этим четырем станциям и пойдём.

Коэффициенты в РСН и РСУ ЛИРЫ 10: два блока, четыре величины и как не задвоить γf

Sat, 05 Sep 2026 00:00:00 +0300

Почему я вообще полез в это разбираться

У меня есть привычка: я всегда подвергаю сомнению то, что выдаёт программа. Не из недоверия к разработчикам — просто потому, что расчётный комплекс не обязан объяснять, откуда взялось число, а я обязан. Когда в очередном проекте понадобилось собрать пользовательские сочетания вручную, я поймал себя на том, что не могу уверенно ответить на простой вопрос: что именно я пишу в столбце «Коэффициент» — ψ или ψ·γf?

Когда расчётная модель спорит с интуицией: о «лишних» связях в узле, которые ничего не передают

Fri, 04 Sep 2026 00:00:00 +0300

Идеализация — первый и самый ответственный шаг расчёта

Любая реальная конструкция, прежде чем попасть в расчётный комплекс, проходит стадию идеализации. Мы не считаем сооружение «как оно есть» — мы строим его математический образ: отбрасываем несущественное, сохраняем главное, заменяем сложную физику контактов и соединений набором конечных элементов и связей. От того, насколько верно проведена эта идеализация, зависит достоверность всего результата — гораздо сильнее, чем от количества элементов в модели или числа знаков после запятой в отчёте решателя.

Вантово-стоечные сооружения

Mon, 12 May 2025 00:00:00 +0300

Открыть видео в VK Видео →

Вантово-стоечные конструкции

Конструктивные системы из стальных канатов давно применяются в строительстве для создания большепролётных сооружений. В них удаётся достичь хорошего технико-экономического эффекта за счёт высокопрочных сталей, хорошо работающих на растяжение. Именно это преимущество позволяет использовать стальные канаты для возведения временных защитных конструкций (ЗОК), перекрывающих большие пролёты и несущих относительно небольшой собственный вес покрытия. Так привычные в некоторых областях строительства конструкции находят новое применение в текущих условиях. Вместе с тем при возведении таких сооружений требуется весь комплекс расчётов для обеспечения механической работоспособности и безопасности: разрыв несущего стального каната при перегрузке подобен взрыву и несёт непосредственную опасность людям рядом с конструкцией.

Расчёт стального каркаса на действие сейсмической нагрузки

Fri, 14 Mar 2025 00:00:00 +0300

Открыть видео в VK Видео →

Расчёт каркасного здания на контрольное землетрясение

Действующим сводом правил СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах» (подпункт «б» п. 5.2) установлено требование по расчёту запроектированных в сейсмических районах строительных конструкций на контрольное землетрясение. Цель — проверка сейсмостойкости объекта капитального строительства, анализ общей устойчивости и неизменяемости его конструкций при динамических воздействиях. Оцениваются ускорения, скорости и перемещения в конструктивных узлах, анализируется способность конструктивной системы перераспределять динамическое воздействие.

Два варианта снеговой нагрузки на конусное покрытие

Mon, 20 Jan 2025 00:00:00 +0300

Открыть видео в VK Видео →

Снеговая нагрузка на коническое покрытие

Свод правил «Нагрузки и воздействия» (СП 20.13330.2016) предписывает учитывать при расчётах конических круговых покрытий, в том числе усечённых конусов, два варианта снеговой нагрузки (рисунок Б.15 раздела Б.12). Первый вариант нагрузки симметричный, а второй формирует косое нагружение монолитного покрытия, что хорошо видно при расчёте методом конечных элементов в ПК ЛИРА 10.12. Оба варианта должны быть учтены при подборе армирования монолитного элемента.

Конечно-элементное моделирование объектов со сложной геометрией

Fri, 20 Dec 2024 00:00:00 +0300

Открыть видео в VK Видео →

Сооружения со сложной геометрией

Здания и сооружения с криволинейными несущими конструкциями не редкость в промышленном и гражданском строительстве. Ранее в расчётах такую геометрию упрощали, что, конечно, снижало точность расчёта. Сейчас моделировать её напрямую стало возможным благодаря современным расчётным программам.

В этом ролике я демонстрирую возможности программного комплекса ЛИРА 10.12 в расчётной схематизации сложных форм. Расчёт прошёл ФАУ «Главгосэкспертиза» в декабре 2024 года.