Справочник расчётных задач
Эта страница описывает задачи, которые пользователь выбирает в комбобоксе Вид задачи в OpenCS. Название в столбце «Название в OpenCS» скопировано из интерфейса программы; Kind — внутренний идентификатор, по которому TaskRunner выбирает обработчик.
В текущем реестре TaskRunner 60 видов задач. Они возвращают объект CalcResult: статус выполнения, идентификатор задачи и данные расчёта в DataJson. Представление результата зависит от вида задачи — это может быть сводка НДС, таблица строк, коэффициенты использования, график или набор точек диаграммы.
Нормативная ссылка и алгоритм — не одно и то же
Пункт СП задаёт проверяемое предельное состояние и расчётные требования. Конкретная реализация OpenCS может использовать фибровое интегрирование, контурный интегратор, итерационный решатель, упрощённый метод для плит или внешний OpenSees. Такие различия явно отмечены в описании.
Общие входные данные
Большинство задач сечения используют следующие данные:
| Вход | Содержание |
|---|---|
| Сечение | Контуры бетона/стали, отверстия, материал, диаграмма σ(ε), группы арматуры и координаты стержней. |
| Усилия | Для стержневого сечения — N, Mx, My; для пластины — Nx, Ny, Nxy, Mx, My, Mxy; для специальных задач — дополнительные параметры. |
| Расчётный тип | C, CL, N или NL — набор характеристик материала для соответствующего сочетания. |
| Параметры задачи | Точность и пределы итераций, направление сканирования, длительная составляющая, огневое сечение, настройки пакетного режима и другие поля ParamsJson. |
| Набор усилий | Для задачи с пометкой «весь набор» — несколько строк, которые обрабатываются независимо и отображаются в таблице результата. |
Для задач с моментами сначала проверьте соглашения о знаках: положительный Mx растягивает сторону y > 0, положительный My — сторону x > 0. Подробнее: оси, знаки и единицы.
Состояние деформаций (НДС)
Эти задачи находят такое поле деформаций, при котором внутренние усилия сечения уравновешивают заданные внешние усилия. Для стержневого сечения неизвестными являются параметры плоскости деформаций; для плиты — шесть компонент мембранной деформации и кривизны.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Состояние деформаций | strain_state |
StrainStateHandler |
Для одного набора N, Mx, My методом Ньютона ищет плоскость деформаций стержневого сечения. |
Сходимость, число итераций, параметры плоскости, равновесные N, Mx, My, деформации/напряжения волокон и арматуры. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30; диаграммы бетона | НДС сечения |
| Состояние деформаций (весь набор) | strain_state_batch |
StrainStateBatchHandler |
Повторяет НДС-решение для каждой строки выбранного набора усилий; отдельная несошедшаяся строка не прерывает пакет. | Таблица строк: исходные усилия, найденный НДС, число итераций, невязка и статус каждой строки; общий статус может быть partial. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | НДС сечения |
| Формульная прочность таврового сечения | sp63_normal |
Sp63NormalHandler |
Для формы Tee проверяет чистый изгиб по упрощённым формулам СП 63: эффективная ширина полки, случай А/Б, x и M_u. |
Статус, ветвь формулы, b_f,eff, A_ov, x, M_u, проверка M ≤ M_u, справочные проверки п. 10.3 (μs,min, защитный слой, зазоры и шаг стержней, число растянутых стержней) и диагностические сообщения. |
СП 63, п. 8.1.11; трассировка на примерах | НДС сечения |
| Формульная прочность круглого и кольцевого сечений | sp63_normal |
Sp63NormalHandler |
Для форм Circular/Annular проверяет сжатие и изгиб по приложению Д: результирующий момент √(Mx² + My²), e_a, η, ветви (Д.2)–(Д.4) для кольца и (Д.6)–(Д.9) для круга; распознаёт окружность, отверстие и равномерную раскладку не менее 7 стержней. |
Статус, ветвь, ξ_cir, φ, M_ult, проверка M ≤ M_ult, справочные проверки п. 10.3 (μs,min, защитный слой, зазоры и шаг стержней), отклонения геометрии и раскладки, причины неприменимости. |
СП 63, приложение Д; сравнение с пособием | Круглые и кольцевые сечения |
| Формульная прочность бетонного элемента | sp63_normal |
Sp63NormalHandler |
При виде конструкции «Бетонный» (elementType: concrete) проверяет прямоугольное, тавровое или двутавровое сечение без рабочей арматуры по разделу 7: сжатие (7.1)/(7.2) или (7.4)/(7.5) с e_a и η, справочно (7.3) для прямоугольника, изгиб (7.8)–(7.10); по флагу «трещины не допускаются» — (7.4)/(7.5) и при силе в пределах сечения; при поперечной силе — п. 7.1.4 по главным напряжениям (3.12) Пособия и τ ≤ R_bt (3.14) для изгибаемого тавра; R_b с γb3 = 0,9, арматура не учитывается. |
Статус, ветвь, e_0, η, N_cr, A_b, N_ult или M_ult, σ_x, τ, σ_mt, σ_mc, проверки с Кисп, справочное условие (7.3), причины неприменимости. |
СП 63, раздел 7; пример 1 Пособия | Бетонные элементы |
| История нагружения (стадийное сечение) | load_history |
LoadHistoryHandler |
Для стадийного сечения проходит этапы нагружения с включением частей (шаги по нагрузке, продолжение несошедшегося шага по кривизне или без растяжения бетона), затем доводит сечение до разрушения по кривизне при постоянной N; по флажку повторяет путь «без истории». Модель материала — нелинейно-упругая или с гистерезисом (бетон Karsan–Jirsa, сталь Menegotto–Pinto или билинейная), расчёт тогда идёт по волокнам с остаточными деформациями. |
Шаги обоих путей (усилия, плоскость деформаций, c, M_u, Кисп по частям, предупреждения), плоскости включения частей, M_lim и M_peak, определяющая часть и причина остановки; статус ok/partial. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | История нагружения |
| Плоскость деформаций пластины | shell_strain_state |
ShellStrainHandler |
Для усилий пластины Nx, Ny, Nxy, Mx, My, Mxy решает систему 6×6 относительно [ε₀x, ε₀y, γ₀xy, κx, κy, κxy]. |
Шесть компонент плоскости деформаций, невязка равновесия, число итераций, результирующие усилия и напряжения по слоям. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
| Плоскость деформаций пластины (набор) | shell_strain_state_batch |
ShellStrainBatchHandler |
Решает оболочечный НДС для всех строк ForceSet.ShellItems; доступен последовательный, тёплый и параллельный режим. |
Таблица по строкам: шесть компонент деформаций/кривизн, невязка, итерации, стратегия решения и статус. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
Предельные состояния первой группы (ULS)
Поиск предельных усилий
Эти задачи не проверяют одну заранее заданную точку, а масштабируют заданное направление нагружения до достижения предельного состояния. В результате factor — найденный масштаб, utilization — отношение использованной несущей способности к предельной, governing — определяющий критерий.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Предельное усилие (k·N, k·Mx, k·My) | limit_force |
LimitForceHandler |
Одновременно масштабирует N, Mx, My коэффициентом k и ищет границу несущей способности. |
factor, предельные усилия, utilization, определяющий критерий, итерации, невязка и статус сходимости. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Предельные усилия |
| Предельное усилие (весь набор) | limit_force_batch |
LimitForceBatchHandler |
Выполняет поиск k для каждой строки набора усилий. |
Таблица строк с коэффициентом, предельными усилиями, критерием и статусом; общий статус ok или partial. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Предельные усилия |
| Предельный момент (N фикс.) | limit_moment |
LimitMomentHandler |
Оставляет N постоянной и увеличивает изгибающие моменты в заданном направлении до предельного состояния. |
Предельный момент, масштаб k, utilization, определяющий критерий, итерации и статус. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Предельные усилия |
| Предельный момент (весь набор) | limit_moment_batch |
LimitMomentBatchHandler |
Ищет предельный момент при фиксированном N по каждой строке набора. |
Таблица предельных моментов и диагностических полей для каждой строки. | СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Предельные усилия |
| Предельная сила (Mx, My фикс.) | limit_axial |
LimitAxialHandler |
Оставляет моменты постоянными и увеличивает продольную силу до достижения предельного состояния. | Предельная N, масштаб, utilization, определяющий критерий, итерации и статус. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Предельные усилия |
| Предельная сила (весь набор) | limit_axial_batch |
LimitAxialBatchHandler |
Выполняет поиск предельной продольной силы для всех строк набора. | Таблица предельных N, моментов, коэффициентов использования и статусов. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Предельные усилия |
| Поверхность предельных усилий N–Mx–My | limit_surface |
StrainSurfaceHandler |
Строит поверхность (N, Mx, My) как образ границы области допустимых плоскостей деформаций с предельной деформацией бетона по ф. (8.53); при выбранном наборе наносит его строки. Параметр — точность (обычная/высокая). Двухстадийные сечения и пластины не поддерживаются. |
Сетка поверхности (вершины, треугольники, плоскости деформаций, активные ограничения), снимок строк набора, предупреждения; Кисп точек считается в окне по трём режимам луча. | СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30 | Поверхность предельных усилий |
| Проверка прочности (весь набор) | strength_ndm_batch |
StrengthNDMBatchHandler |
Для каждой строки находит НДС, затем сравнивает максимальные деформации бетона и арматуры с предельными. | Таблица εb,max, εs,max, предельных деформаций, признаков прохождения и диагностических сообщений. |
СП 63, п. 8.1.24, п. 8.1.30 | НДС сечения |
Плиты и оболочки по прочности
WA и Капри–Мори — это способы преобразовать мембранно-плиточные усилия в расчётные усилия по направлениям армирования. Они не являются названиями самостоятельных разделов СП 63; нормативная проверка прочности плиты относится к пунктам 8.1.53–8.1.59.
В задачах WA и Капри–Мори полоса считается по выбранной модели полосы: НДМ полосы (пп. 8.1.20–8.1.30; по умолчанию в новых задачах) или формулам пп. 8.1.8–8.1.19. Проверка Капри–Мори выполняется по фасеткам или через ограничения. Задачи ПС1 принимают Qx, Qy: поперечная сила проверяется по (8.55), (8.60)–(8.61), Кисп,Q входит в Кисп,max.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пластина: прочность (Wood & Armer) | shell_simpl_wa_uls |
ShellSimplWaUlsHandler |
По усилиям пластины рассчитывает эквивалентные полосовые усилия Wood & Armer и проверяет заданные слои/направления арматуры в ULS. | Коэффициенты использования, требуемые/принятые параметры армирования, критическое направление и статус проверки. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
| Пластина: прочность WA (набор) | shell_simpl_wa_uls_batch |
ShellSimplWaUlsBatchHandler |
Повторяет WA-проверку по всем строкам усилий пластины. | Таблица коэффициентов использования, критических направлений и статусов по строкам. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
| Пластина: прочность (Капри-Мори) | shell_simpl_capri_uls |
ShellSimplCapriUlsHandler |
Выполняет упрощённую проверку плиты по схеме Капри–Мори с учётом заданных усилий и армирования. | Результаты по направлениям армирования, коэффициенты использования и итоговый статус. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
| Пластина: прочность Капри-Мори (набор) | shell_simpl_capri_uls_batch |
ShellSimplCapriUlsBatchHandler |
Выполняет проверку Капри–Мори по всему набору оболочечных усилий. | Таблица строк с коэффициентами, критическими направлениями и статусами. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
| Пластина: подбор сеток Капри-Мори (ПС1) | shell_simpl_capri_design_uls |
CapraMauryDesignUlsHandler |
По усилиям пластины на каждой площадке θ определяет по НДМ полосы требуемые площади рядов и подбирает ортогональные сетки Asx, Asy верхней и нижней граней минимальной суммы (линейная задача). Из сечения берутся толщина, привязки, диаметры и материалы; заданные площади не используются. При Qx, Qy — проверка (8.55) и требуемая Asw/sw. |
Четыре площади сеток, управляющие площадки, кривые r(θ) и As,n(θ), таблица площадок, блок поперечной силы. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30, 8.1.53–8.1.59 | Метод Капра-Мори: подбор |
| Пластина: подбор сеток Капри-Мори, ПС1 (набор) | shell_simpl_capri_design_uls_batch |
CapraMauryDesignUlsBatchHandler |
Выполняет подбор по ПС1 для всех строк набора. | Таблица строк с четырьмя площадями и Asw/sw, огибающая — наибольшая площадь каждой компоненты с определяющей строкой. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30, 8.1.53–8.1.59 | Метод Капра-Мори: подбор |
| Пластина: прочность (слоистая модель) | shell_layered_uls |
ShellLayeredUlsHandler |
Решает нелинейный НДС слоистой пластины по слоям материала и проверяет прочность в ULS. | Результаты по слоям: деформации, напряжения, внутренние усилия, коэффициенты использования и статус. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
| Пластина: прочность слоистая (набор) | shell_layered_uls_batch |
ShellLayeredUlsBatchHandler |
Запускает послойную проверку для каждой строки ShellItems. |
Таблица строк и агрегированный статус с доступной диагностикой по слоям. | СП 63, пп. 8.1.53–8.1.59 | Плиты и оболочки |
Стальные сечения
Стальные задачи проверяют элемент сплошного сечения из одной области конструкционной стали по СП 16.13330.2017 (изм. № 1–6). Результат содержит итоговый Кисп (utilization), признак прохождения, выбранный вид проверки, принятые усилия и массив деталей: пункт и формула нормы, действующее и предельное значения, коэффициент использования, статус (Ok, Fail, NotApplicable), переменные и примечания. Параметры расчёта (γc, расчётные длины, условия устойчивости балки, учёт пластических деформаций, местная нагрузка и рёбра, эпюра моментов, категории предельной гибкости) задаются в блоке «Параметры расчёта по СП 16». Вид, изготовление и размеры профиля, от которых зависят тип сечения по табл. 7 и проверки местной устойчивости, берутся из параметрического МК-сечения либо распознаются по контуру — см. «Профиль сечения». Крутящий момент не проверяется.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Проверка по СП 16 (сталь) | steel_check |
SteelCheckHandler |
Выбирает вид проверки по усилиям строки: знак N, наличие моментов и поперечных сил. Эта же задача выполняется МКЭ-проверкой «Сталь (СП 16)». |
Детали выбранного вида; вид записывается в примечания. | СП 16, разделы 7–10 | Виды задач |
| Центральное сжатие (сталь, СП 16) | steel_central_compression |
SteelCentralCompressionHandler |
Требует N < 0 без моментов. Прочность (5), устойчивость (7)/(7а) относительно обеих осей с уменьшенной площадью Ad, местная устойчивость стенок и полок, сдвиг (42), предельная гибкость. |
Детали проверок; определяющая — с наибольшим Кисп. |
СП 16, раздел 7, п. 10.4 | Раздел 7 |
| Центральное растяжение (сталь, СП 16) | steel_central_tension |
SteelCentralTensionHandler |
Требует N > 0 без моментов. Прочность (5) с Ry или Ru/γu, сдвиг (42), предельная гибкость по табл. 33. |
Детали проверок и статус. | СП 16, п. 7.1.1, п. 10.4 | Раздел 7 |
| Изгиб (сталь, СП 16) | steel_bending |
SteelBendingHandler |
Требует N = 0 и момент или поперечную силу. Прочность (41)–(46) или (50)–(55) с учётом пластических деформаций, общая устойчивость (69)/(70) с φb по прил. Ж и условиями 8.4.4, 8.4.6, устойчивость стенок (8.5.1, (80), (86)) и сжатых поясов (97)–(100). |
Детали проверок и статус. | СП 16, раздел 8 | Раздел 8 |
| Сжатие с изгибом (сталь, СП 16) | steel_compression_bending |
SteelCompressionBendingHandler |
Требует N < 0 и момент. Прочность (105)/(106), (107); устойчивость в плоскости (109), из плоскости (111)/(115), при двух моментах — (116) или (120), (121), (121а); местная устойчивость по табл. 22, 23; сдвиг; предельная гибкость с φe. |
Детали проверок и статус. | СП 16, раздел 9, п. 10.4 | Раздел 9 |
| Растяжение с изгибом (сталь, СП 16) | steel_tension_bending |
SteelTensionBendingHandler |
Требует N > 0 и момент. Прочность (105)/(106), местная устойчивость как у изгибаемых элементов (9.4.10), сдвиг, предельная гибкость по табл. 33. |
Детали проверок и статус. | СП 16, п. 9.1, п. 10.4 | Раздел 9 |
| Срез (сталь, СП 16) | steel_shear |
SteelShearHandler |
Требует поперечную силу. Касательные напряжения (42), стенка при M и Q (44), при ослаблении стенки отверстиями — с α по (45); при учёте пластических деформаций и M = 0 — опорное сечение (54), (55). Продольная сила не учитывается. |
Детали проверок и статус. | СП 16, пп. 8.2.1, 8.2.3 | Прочность, 8.2 |
Прежний вид «Кручение (сталь, СП 16)» (steel_torsion) удалён: в СП 16 нет проверки на свободное кручение. Старые задачи этого вида при запуске возвращают ошибку с этим пояснением.
Наклонные сечения
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Наклонные сечения | shear_inclined |
ShearInclinedHandler |
Для одной строки усилий сначала проверяет применимость пп. 8.1.32–8.1.35, затем строит профиль и проверяет бетон/поперечную арматуру. | Нормативный коэффициент только для одной плоскости без кручения либо явный статус «вердикт недоступен»; исследовательский режим маркируется отдельно. | СП 63, пп. 8.1.31–8.1.35 | Наклонные сечения |
| Наклонные сечения (набор) | shear_inclined_batch |
ShearInclinedBatchHandler |
Выполняет тот же расчёт для всех строк набора усилий. | Таблица строк с коэффициентом, отказом, ошибкой либо статусом неприменимости; при неприменимой строке общий нормативный итог не выдаётся. | СП 63, пп. 8.1.31–8.1.35 | Наклонные сечения |
Предельные состояния второй группы (SLS)
Плиты и оболочки по трещинам
Варианты WA и Капри–Мори используют разные способы разложения усилий плиты по направлениям армирования. Итогом является проверка трещин в эксплуатационной постановке, а не расчёт огнестойкости или ULS-прочности.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пластина: трещины (Wood & Armer) | shell_simpl_wa_sls |
ShellSimplWaSlsHandler |
Преобразует усилия пластины методом Wood & Armer и проверяет эксплуатационное состояние трещин по слоям армирования. | Ширины/коэффициенты трещин по направлениям, критическая сторона и статус. | СП 63, раздел 8.2, пп. 8.2.4–8.2.18 | Плиты и оболочки |
| Пластина: трещины WA (набор) | shell_simpl_wa_sls_batch |
ShellSimplWaSlsBatchHandler |
Повторяет SLS-проверку WA по набору оболочечных усилий. | Таблица ширин/коэффициентов трещин и статусов по строкам. | СП 63, пп. 8.2.4–8.2.18 | Плиты и оболочки |
| Пластина: трещины (Капри-Мори) | shell_simpl_capri_sls |
ShellSimplCapriSlsHandler |
Выполняет SLS-проверку трещин плиты по схеме Капри–Мори. | Результаты по направлениям/сторонам армирования, коэффициенты и статус проверки. | СП 63, раздел 8.2, пп. 8.2.4–8.2.18 | Плиты и оболочки |
| Пластина: трещины Капри-Мори (набор) | shell_simpl_capri_sls_batch |
ShellSimplCapriSlsBatchHandler |
Выполняет проверку Капри–Мори по всем строкам набора. | Таблица результатов и общий статус пакетной проверки. | СП 63, пп. 8.2.4–8.2.18 | Плиты и оболочки |
| Пластина: подбор сеток Капри-Мори (ПС2) | shell_simpl_capri_design_sls |
CapraMauryDesignSlsHandler |
Подбирает сетки по ширине раскрытия трещин: на каждой площадке — наименьшая площадь растянутого ряда при a_crc ≤ a_crc,ult по НДМ полосы, ряд у противоположной грани — из подбора по ПС1 той же площадки; затем та же линейная задача сеток. |
Четыре площади сеток, управляющие площадки, a_crc и отправная As,c по площадкам. |
СП 63, пп. 8.2.14–8.2.18 | Метод Капра-Мори: подбор |
| Пластина: подбор сеток Капри-Мори, ПС2 (набор) | shell_simpl_capri_design_sls_batch |
CapraMauryDesignSlsBatchHandler |
Выполняет подбор по ПС2 для всех строк набора. | Таблица строк с четырьмя площадями и огибающая. | СП 63, пп. 8.2.14–8.2.18 | Метод Капра-Мори: подбор |
Трещины и кривизна стержневого сечения
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Момент трещинообразования | cracking |
CrackingHandler |
Для одного направления момента ищет состояние образования трещины по заданным усилиям и материалам сечения. | Момент/усилия трещинообразования, плоскость деформаций, максимальная растягивающая деформация, итерации и статус сходимости. | СП 63, пп. 8.2.8–8.2.14 | Трещины и кривизна |
| Момент трещинообразования (весь набор) | cracking_batch |
CrackingBatchHandler |
Определяет момент трещинообразования для каждой строки набора; несходимость строки не скрывается. | Таблица моментов, плоскостей, итераций и строковых статусов; общий статус ok или partial. |
СП 63, пп. 8.2.8–8.2.14 | Трещины и кривизна |
| Поверхность образования трещин N–Mx–My | crack_surface |
StrainSurfaceHandler |
Строит тело (N, Mx, My) без нормальных трещин по п. 8.2.14: характеристики N/NL, бетон работает на растяжение, предел растяжения εbt,ult по п. 8.1.30 с ф. (8.54), замыкание сжатием по ф. (8.53); при выбранном наборе наносит его строки. Параметр — точность. |
Сетка поверхности, снимок строк набора; Кисп по умолчанию при N = const; переход в cracking по точке. |
СП 63, пп. 8.2.4–8.2.14 | Поверхность образования трещин |
| Поверхность ширины раскрытия трещин (ПС2) | acrc_surface |
StrainSurfaceHandler (AcrcColumnMesher) |
Строит тело (N, Mx, My), внутри которого выполнены продолжительное и непродолжительное раскрытие (пп. 8.2.6–8.2.7), σs ≤ Rs,ser (п. 8.2.16) и сжатие бетона в сечении с трещиной; Mcrc — по телу образования трещин; доля длительной нагрузки k одна на тело. Параметры — acrc,ult, φ2, k, диаграмма длительной части, точность; характеристики N/NL. |
Сетка поверхности, снимок строк набора, число узлов без сходимости; Кисп по умолчанию при N = const; переход в crack_width с долей k. |
СП 63, пп. 8.2.6–8.2.18 | Поверхность ширины раскрытия |
| Ширина раскрытия трещин | crack_width |
CrackWidthHandler |
По полной нагрузке и выбранной длительной составляющей рассчитывает раскрытие нормальных трещин; Abt — по направлению плоскости трещинообразования, проверка σs ≤ Rs,ser (п. 8.2.16). |
Mcrc, ширины трещин для кратковременной/длительной частей, σs/Rs,ser, коэффициенты использования и признаки прохождения. |
СП 63, пп. 8.2.15–8.2.18 | Трещины и кривизна |
| Ширина раскрытия трещин (весь набор) | crack_width_batch |
CrackWidthBatchHandler |
Выполняет расчёт ширины трещин по всем строкам набора и сопоставляет строки длительной нагрузки. | Таблица ширин кратковременных/длительных трещин, коэффициентов и статусов ok/not_passed. |
СП 63, пп. 8.2.15–8.2.18 | Трещины и кривизна |
| Ширина раскрытия трещин (упрощённая проверка) | sp63_crack_width |
Sp63CrackWidthHandler |
Быстрая формульная проверка acrc≤acrc,lim для прямоугольного сечения с двумя слоями арматуры без деформационной модели; распознаёт применимость через Sp63RebarLayoutAnalyzer и переиспользует ShellSimplSolver.ComputeStripSls. |
Mcrc, xm, σs, ψs, ls, acrc, явный статус неприменимости и предложение перейти к деформационной модели. |
СП 63, пп. 8.2.9–8.2.16 | Трещины и кривизна |
| Полная кривизна | total_curvature |
TotalCurvatureHandler |
Рассчитывает кривизну по одной строке с учётом участков без трещин и с трещинами, а также длительной составляющей при заданных параметрах. | Кривизны по стадиям/направлениям, жёсткость, использованные усилия и статус. | СП 63, пп. 8.2.23–8.2.32 | Кривизна |
| Полная кривизна (весь набор) | total_curvature_batch |
TotalCurvatureBatchHandler |
Рассчитывает полную кривизну для всех строк набора усилий. | Таблица кривизн, жёсткостей, стадий работы и статусов по строкам. | СП 63, пп. 8.2.23–8.2.32 | Кривизна |
Огнестойкость
Огневые задачи ссылаются на огневое сечение и используют его единственный тепловой расчёт. Перед счётом проверяется, что расчёт выполнен и соответствует текущим исходным данным (огневая кривая и длительность, граничные условия, сетка, геометрия, арматура, материалы); иначе задача завершается ошибкой с просьбой повторить тепловой расчёт. Момент проверки задаётся временем, по умолчанию — конец пожара. Результат нужно интерпретировать вместе с временем пожара, схемой нагрева, защитным слоем и температурными характеристиками материалов. Подробно — Огнестойкость.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R-проверка (одна комбинация) | fire_r_check |
FireRCheckHandler |
Проверяет потерю несущей способности железобетонного сечения при пожаре для одной строки усилий в выбранный момент пожара (по умолчанию — конец). | Коэффициент запаса k и Кисп, признак прохождения, управляющий критерий, предельные усилия нагретого сечения, статистика γ_bt/γ_st; эпюры напряжений и деформаций по волокнам тепловой сетки с разрезом сечения, карты γ и температуры. |
СП 468, пп. 8.4–8.5, свойства при пожаре | Огнестойкость |
| R-проверка (весь набор) | fire_r_check_batch |
FireRCheckBatchHandler |
Выполняет R-проверку для всех строк выбранного набора усилий. | Таблица огневых проверок, критических коэффициентов и статусов по строкам. | СП 468, пп. 8.4–8.5 | Огнестойкость |
| Собственный предел огнестойкости R | fire_r_time |
FireRTimeHandler |
Для одной комбинации усилий выполняет R-проверку на каждом снимке теплового расчёта и находит первый переход k(t) через единицу с линейной интерполяцией между снимками. |
Время R или нижняя граница, если предел не достигнут; таблица и график k(t), признаки немонотонности и несошедшихся снимков. |
СП 468, п. 8.5 | Огнестойкость |
| Температурная кривизна сечения | fire_thermal_curvature |
FireThermalCurvatureHandler |
По температурному полю приводит профиль температуры к линейной эпюре (п. 8.44а) и вычисляет температурную кривизну, удлинение оси и жёсткость нагретого сечения по формулам (8.41а)–(8.41д). | χᵀ, εᵀ, жёсткость D, температуры граней и арматуры, h₀, xₜ, профиль температуры, таблица растянутых стержней, предупреждения. |
СП 468, п. 8.44б | Огнестойкость |
Дополнительные задачи
Кривизна, кручение и преднапряжение
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Конструктивные требования (сталь, СП 16) | steel_constructive |
SteelConstructiveHandler |
Проверяет предельную гибкость стального элемента относительно обеих осей: сжатые — по табл. 32 (при N = 0 — с α = 0,5), растянутые — по табл. 33; группа 4 — +10 %. |
Детали λ ≤ λu по осям и статус. |
СП 16, п. 10.4 | Предельная гибкость |
| Кривизна-момент (двухплоскостной изгиб) | moment_curvature_biaxial |
MomentCurvatureBiaxialHandler |
Строит составную четырёхучастковую диаграмму момент–кривизна для произвольного направления двухплоскостного изгиба. | Набор точек диаграммы, переходы между стадиями, параметры жёсткости и статусы отдельных участков. | СП 63, пп. 8.2.23–8.2.32 | Диаграммы момент–кривизна |
| Кручение (Сен-Венан, МГЭ) | torsion_bem |
TorsionBemHandler |
Решает задачу свободного кручения по контуру первой области сечения методом граничных элементов (функция депланации); G — по материалу, Mk — |T| строки набора или вручную. Поддерживает автосходимость (Ричардсон). |
It, G·It, центр кручения, τ/(GΘ) и депланация на контуре; при заданном Mk — Θ и τmax. |
Нормативной проверки нет — упругие характеристики сечения | Кручение |
| Кручение (Сен-Венан, МКЭ) | torsion_fem |
TorsionFemHandler |
Решает ту же задачу через функцию Прандтля элементами T3/T6 (условия Бредта для отверстий); автосходимость (Ричардсон); при заданных N, Mx, My, Vx, Vy — комбинированные упругие напряжения. |
It, G·It, центр кручения (упругий и по Трефтцу), Iω, поля τ/(GΘ) и φ; при заданных усилиях — τ, σzz, σvm, σ11. |
Нормативной проверки нет — упругие характеристики сечения | Кручение |
| Потери преднапряжения (СП 63 гл. 9.1) | prestress_loss |
PrestressLossHandler |
Рассчитывает составляющие потерь предварительного напряжения по заданным материалам, технологии и параметрам арматуры. | Потери по стадиям, итоговое напряжение/усилие после потерь и диагностические составляющие. | СП 63, раздел 9.1 | Преднапряжение |
Задачи сечения через OpenSees
Эти три пункта запускают внешний OpenSees.exe для построения диаграмм сечения. Они не являются самостоятельной нормативной проверкой: нормативные ссылки относятся к выбранным законам материалов и интерпретации предельных состояний, а форма диаграммы определяется параметрами расчёта OpenSees.
| Название в OpenCS | Kind |
Обработчик | Что делает и что получает | Что возвращает | Нормативная база | Подробнее |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OpenSees: момент–кривизна сечения | opensees_section_moment_curvature |
OpenSeesSectionMomentCurvatureHandler |
Генерирует Tcl-модель сечения, пошагово увеличивает кривизну и получает отклик момента. | Точки M–κ, состояние материала/волокон, диагностика OpenSees и статус процесса. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30; численный исполнитель — OpenSees | OpenSees и МКЭ |
| OpenSees: диаграмма N–M | opensees_section_interaction_nm |
OpenSeesSectionInteractionHandler |
Для заданных уровней продольной силы строит одноосные ветви взаимодействия N–M. |
Наборы точек диаграммы по уровням N, предельные точки, логи и диагностика внешнего решателя. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30; численный исполнитель — OpenSees | OpenSees и МКЭ |
| OpenSees: пространственная диаграмма N–Mx–My | opensees_section_interaction_n_mx_my |
OpenSeesSpatialInteractionHandler |
Строит пространственную поверхность взаимодействия продольной силы и двух моментов. | Пространственная сетка/облако точек N–Mx–My, статусы ветвей, диагностика и артефакты расчёта. |
СП 63, пп. 8.1.20–8.1.30; численный исполнитель — OpenSees | OpenSees и МКЭ |
Пакетные задачи и статусы
Суффикс _batch не меняет физический смысл базового расчёта. Он меняет вход: вместо одной строки читается набор из базы данных, а в DataJson сохраняется массив результатов. В зависимости от обработчика строки могут выполняться последовательно, параллельно или с тёплым стартом от предыдущего решения.
| Статус | Значение |
|---|---|
ok |
Расчёт выполнен и все обязательные проверки пройдены. |
partial |
Пакет завершён, но часть строк не сошлась или вернула ошибку; успешные строки сохранены. |
not_converged |
Одиночный итерационный расчёт не достиг заданной точности. |
not_passed |
Расчёт выполнен, но нормативное условие или ограничение не пройдено. |
error |
Не удалось проверить входные данные или выполнить обработчик. |
Несходимость требует инженерной диагностики
Статус not_converged не означает автоматически ошибку геометрии. Проверьте знак Mx/My, направление растянутой зоны, наличие арматуры в растяжении, предел несущей способности, единицы усилий и соответствие диаграммы материала расчётному типу.
Задачи FEM, которые не входят в этот комбобокс
fem_csfea_secant, fem_linear и fem_nonlinear запускаются из узла Расчёты схемы и исполняются FemAnalysisExecutor (CSfea — FemCsfeaRunner; постановки вида csfea_secant — секущий расчёт и csfea_linear — линейный расчёт независимых загружений, в том числе на жёсткостях КЭ секущего результата (инженерная нелинейность), результат обеих — fem_csfea_secant; у секущей постановки в режиме пакета вариантов — сводка вариантов и поля конечного состояния каждого варианта или записанные огибающие групп). Они не зарегистрированы в AvailableKinds диалога свойств расчётной задачи и поэтому намеренно не включены в список 51 задач выше. Результат fem_csfea_secant — CalcResult со сводкой шагов (у линейного расчёта — загружений) и отдельными сжатыми записями полей шагов, см. Расчёт схемы — CSfea; результаты fem_linear/fem_nonlinear — поля и диагностика внешнего OpenSees, см. OpenSees и МКЭ. Постановка csfea_buckling («Расчётные длины — CSfea», FemBucklingRunner) даёт результат fem_csfea_buckling — сводку расчётных длин стальных стержней (по формам устойчивости схемы, по номограммам ASCE или по табл. 31 СП 16) и записи форм, см. Расчётные длины стали — CSfea; его читает проверка steel_check по КЭ в режиме «Авто (МКЭ)». Постановки субмодели прямой стержневой цепочки («Сверка с родителем λ = 1» — fem_linear, «Нелинейный расчёт λ = 1» — fem_nonlinear) создаются и запускаются с вкладки Субмодель, см. Субмодель прямой стержневой цепочки.
Общий жизненный цикл
flowchart LR
A[Комбобокс «Вид задачи»] --> B[CalcTask.Kind]
B --> C[TaskRunner]
C --> D[Проверка входных данных]
D --> E[Обработчик задачи]
E --> F[CalcResult + DataJson]
F --> G[Таблица, график или отчёт]- Пользователь выбирает название задачи; программа сохраняет соответствующий
Kind. - Входные параметры сохраняются в JSON-контракте задачи, а усилия берутся из строки или набора.
TaskRunnerвыбирает обработчик и передаёт ему сечение, усилия, настройки и контекст базы данных.- Обработчик сохраняет результат даже при несходимости или непрохождении проверки — статус и диагностика не должны исчезать.
- Окно результата показывает числовую сводку, таблицу, диаграмму, карту волокон или сообщение об ошибке.