Sofistik vs Лира (часть 1)
Прошлой весной я уже публиковал пост о сравнении Sofistik с другими программами для МКЭ-анализа. Сегодня хочу снова вернуться к этой теме — с учётом нового опыта и наблюдений.
Недавний опрос на канале показал, что ~50% читателей используют одну из версий Лиры (Сапр или Софт) для МКЭ-расчётов. Думаю, все согласятся, что Лира сейчас — самая распространённая программа для расчётов железобетона. Поэтому в этот раз я бы хотел сравнить с Sofistik именно её — в контексте расчётов железобетонных зданий по следующим критериям:
1. Удобство и функциональность препроцессоров (насколько быстро и удобно можно собрать КЭ-модель)
2. Возможности процессоров программы (какие задачи, и в какой постановке позволяют решать)
3. Возможность выполнения конструктивных проверок
4. Удобство визуализации и документирования результатов
Обе версии Лиры я буду называть просто «Лира». Несмотря на отличия в деталях, они принципиально схожи в контексте темы поста — поэтому позволю себе это упрощение.
Сравнение препроцессоров
На мой взгляд, Sofistik здесь уверенно лидирует. Всё благодаря выбранной стратегии — не изобретать собственный графический препроцессор (как Сапфир в Лире-Сапр или архитектурные элементы в Лире-Софт), а интегрироваться с существующими BIM и CAD-программами: AutoCAD, Revit и Grasshopper.
С помощью встроенных инструментов этих программ можно создать прототип модели, задать свойства, нагрузки и экспортировать всё в Sofistik с автоматической триангуляцией. Причём качество мешинга — ещё один большой плюс: даже сложная геометрия разбивается без треугольников, что особенно важно при расчётах ж/б конструкций.
Сравнение процессоров
Тут выделю несколько важных показателей:
Возможность моделировать грунтовое основание:
Здесь, скорее, паритет — с нюансами. Обе программы позволяют учесть совместную работу конструкций и грунта. Но в Лире, по моим ощущениям, это реализовано довольно неудобно. Ввод данных в Sofistik проще, все вычисления (коэффициенты постели, жёсткости свай) автоматизированы. Плюс можно использовать объёмную модель грунта и материал Hardening Soil — актуально для сложных инженерно-геологических условий.
Нелинейные расчеты:
Обе программы поддерживают нелинейность. В Sofistik больше параметров, влияющих на сходимость, и более широкий набор данных для анализа.
Моделирование этапности:
Этапность возведения (также известная как генетическая нелинейность) бывает очень важна для высотных зданий или при наличии трансферных конструкций.
Есть 2 подхода к этой задаче: упрощенный — линейная статика с учётом последовательного ввода элементов; извращенный — с моделированием временной ползучести бетона в привязке к календарному графику СМР.
Sofistik поддерживает оба подхода. В Лире доступен только упрощённый вариант, и даже он реализован, на мой взгляд, не очень удобно (назначение стадий).
Сравнение постпроцессоров (конструктивные проверки)
Здесь преимущество на стороне Лиры — за счёт широкой реализации расчётов по СП 63.13330 и СП 16.13330. В Sofistik наибольшие трудности возникают при расчётах внецентренно-сжатых элементов (колонны, пилоны, стены): нет расчёта с учётом минимального эксцентриситета и продольного изгиба. Поэтому армирование таких элементов приходится подбирать в сторонних калькуляторах по полученным усилиям.
Сравнение постпроцессоров (визуализация и документация результатов)
Визуализация деформаций в Sofistik — одна из сильных сторон. С версии 2023 этот модуль стал работать заметно быстрее — теперь анимация корректно отображается даже на достаточно больших схемах, и выглядит это действительно эффектно. В Лире тоже можно получить деформированную схему, но анимацию на крупных моделях я не пробовал.
Что касается документации результатов, то модуль WinGRAF в Sofistik тут рвет всех, несмотря на свой морально-устаревший интерфейс. Это как книга отчета Лиры на максималках.
Выводы ниже..
Прошлой весной я уже публиковал пост о сравнении Sofistik с другими программами для МКЭ-анализа. Сегодня хочу снова вернуться к этой теме — с учётом нового опыта и наблюдений.
Недавний опрос на канале показал, что ~50% читателей используют одну из версий Лиры (Сапр или Софт) для МКЭ-расчётов. Думаю, все согласятся, что Лира сейчас — самая распространённая программа для расчётов железобетона. Поэтому в этот раз я бы хотел сравнить с Sofistik именно её — в контексте расчётов железобетонных зданий по следующим критериям:
1. Удобство и функциональность препроцессоров (насколько быстро и удобно можно собрать КЭ-модель)
2. Возможности процессоров программы (какие задачи, и в какой постановке позволяют решать)
3. Возможность выполнения конструктивных проверок
4. Удобство визуализации и документирования результатов
Обе версии Лиры я буду называть просто «Лира». Несмотря на отличия в деталях, они принципиально схожи в контексте темы поста — поэтому позволю себе это упрощение.
Сравнение препроцессоров
На мой взгляд, Sofistik здесь уверенно лидирует. Всё благодаря выбранной стратегии — не изобретать собственный графический препроцессор (как Сапфир в Лире-Сапр или архитектурные элементы в Лире-Софт), а интегрироваться с существующими BIM и CAD-программами: AutoCAD, Revit и Grasshopper.
С помощью встроенных инструментов этих программ можно создать прототип модели, задать свойства, нагрузки и экспортировать всё в Sofistik с автоматической триангуляцией. Причём качество мешинга — ещё один большой плюс: даже сложная геометрия разбивается без треугольников, что особенно важно при расчётах ж/б конструкций.
Сравнение процессоров
Тут выделю несколько важных показателей:
Возможность моделировать грунтовое основание:
Здесь, скорее, паритет — с нюансами. Обе программы позволяют учесть совместную работу конструкций и грунта. Но в Лире, по моим ощущениям, это реализовано довольно неудобно. Ввод данных в Sofistik проще, все вычисления (коэффициенты постели, жёсткости свай) автоматизированы. Плюс можно использовать объёмную модель грунта и материал Hardening Soil — актуально для сложных инженерно-геологических условий.
Нелинейные расчеты:
Обе программы поддерживают нелинейность. В Sofistik больше параметров, влияющих на сходимость, и более широкий набор данных для анализа.
Моделирование этапности:
Этапность возведения (также известная как генетическая нелинейность) бывает очень важна для высотных зданий или при наличии трансферных конструкций.
Есть 2 подхода к этой задаче: упрощенный — линейная статика с учётом последовательного ввода элементов; извращенный — с моделированием временной ползучести бетона в привязке к календарному графику СМР.
Sofistik поддерживает оба подхода. В Лире доступен только упрощённый вариант, и даже он реализован, на мой взгляд, не очень удобно (назначение стадий).
Сравнение постпроцессоров (конструктивные проверки)
Здесь преимущество на стороне Лиры — за счёт широкой реализации расчётов по СП 63.13330 и СП 16.13330. В Sofistik наибольшие трудности возникают при расчётах внецентренно-сжатых элементов (колонны, пилоны, стены): нет расчёта с учётом минимального эксцентриситета и продольного изгиба. Поэтому армирование таких элементов приходится подбирать в сторонних калькуляторах по полученным усилиям.
Сравнение постпроцессоров (визуализация и документация результатов)
Визуализация деформаций в Sofistik — одна из сильных сторон. С версии 2023 этот модуль стал работать заметно быстрее — теперь анимация корректно отображается даже на достаточно больших схемах, и выглядит это действительно эффектно. В Лире тоже можно получить деформированную схему, но анимацию на крупных моделях я не пробовал.
Что касается документации результатов, то модуль WinGRAF в Sofistik тут рвет всех, несмотря на свой морально-устаревший интерфейс. Это как книга отчета Лиры на максималках.
Выводы ниже..
1👍19❤6🔥4👏3💯1
Sofistik vs Лира (часть 2)
По большинству технически значимых параметров, рассмотренных выше, Sofistik выглядит сильнее. Но это сравнение не учитывает такие факторы, как цена, сложность освоения, масштабируемость и наличие обучающих материалов. Поэтому сегодня каждая программа занимает своё место.
Будучи достаточно опытным пользователем Sofistik, я могу выделить следующие удачные сценарии его использования:
• для индивидуальных исследований, решения околонаучных задач с использованием студенческих лицензий (их и сейчас можно получить, если нужна помощь, можете написать мне, подскажу!)
• при расчётах сложной геометрии (препроцессоры и мешинг играют ключевую роль)
• для компаний, готовых инвестировать в настройку среды и приобретение более дорогих лицензий ради автоматизации и повышения конкурентоспособности (это путь, которым пошел Apex)
• для расчета мостов, тоннелей и других объектов инфраструктуры (может быть неожиданно, но Sofistik разрабатывается в первую очередь для таких задач, в этой нише он более распространен, чем в ПГС)
Надеюсь, это сравнение поможет вам лучше понимать рынок и выбирать инструмент под задачи.
В завершение хочу сказать: программа — это всего лишь инструмент. Она делает работу более или менее комфортной. Если на вопрос «как вы выполнили расчёт?» вы отвечаете «в Лире» или «в Sofistik», — это кринж. Важно не где, а как вы это сделали.
Независимо от выбранного софта, критично понимать, какие допущения заложены в модель, как работают алгоритмы, откуда берутся коэффициенты использования, и что они на самом деле означают. Это уже не про интерфейсы, а про суть.
Именно такие универсальные знания делают нас профессионалами. И именно на такие вещи я стараюсь делать акцент в своих публикациях.
По большинству технически значимых параметров, рассмотренных выше, Sofistik выглядит сильнее. Но это сравнение не учитывает такие факторы, как цена, сложность освоения, масштабируемость и наличие обучающих материалов. Поэтому сегодня каждая программа занимает своё место.
Будучи достаточно опытным пользователем Sofistik, я могу выделить следующие удачные сценарии его использования:
• для индивидуальных исследований, решения околонаучных задач с использованием студенческих лицензий (их и сейчас можно получить, если нужна помощь, можете написать мне, подскажу!)
• при расчётах сложной геометрии (препроцессоры и мешинг играют ключевую роль)
• для компаний, готовых инвестировать в настройку среды и приобретение более дорогих лицензий ради автоматизации и повышения конкурентоспособности (это путь, которым пошел Apex)
• для расчета мостов, тоннелей и других объектов инфраструктуры (может быть неожиданно, но Sofistik разрабатывается в первую очередь для таких задач, в этой нише он более распространен, чем в ПГС)
Надеюсь, это сравнение поможет вам лучше понимать рынок и выбирать инструмент под задачи.
В завершение хочу сказать: программа — это всего лишь инструмент. Она делает работу более или менее комфортной. Если на вопрос «как вы выполнили расчёт?» вы отвечаете «в Лире» или «в Sofistik», — это кринж. Важно не где, а как вы это сделали.
Независимо от выбранного софта, критично понимать, какие допущения заложены в модель, как работают алгоритмы, откуда берутся коэффициенты использования, и что они на самом деле означают. Это уже не про интерфейсы, а про суть.
Именно такие универсальные знания делают нас профессионалами. И именно на такие вещи я стараюсь делать акцент в своих публикациях.
1👍29🔥10💯5⚡1💔1
Практикум по работе в SOFiSTiK: минус 50% на 3 дня
Мой курс по SOFiSTiK для инженеров-конструкторов будет доступен с 50% скидкой в течение ближайших 3-х дней. Я редко такое делаю, но сейчас появился приятный повод — обновил сайт и платформу для обучения.
Практикум состоит из 6 качественно записанных видео-уроков. Никакой воды, только сжатая выжимка, основанная на моём практическом опыте и опыте проведения корпоративных обучений.
Узнать подробнее о программе и формате, а также почитать отзывы участников можете по ссылке:
structuralblog.notion.site
Если давно хотели погрузиться в SOFiSTiK, то это, пожалуй, лучший момент!
Мой курс по SOFiSTiK для инженеров-конструкторов будет доступен с 50% скидкой в течение ближайших 3-х дней. Я редко такое делаю, но сейчас появился приятный повод — обновил сайт и платформу для обучения.
Практикум состоит из 6 качественно записанных видео-уроков. Никакой воды, только сжатая выжимка, основанная на моём практическом опыте и опыте проведения корпоративных обучений.
Узнать подробнее о программе и формате, а также почитать отзывы участников можете по ссылке:
structuralblog.notion.site
Если давно хотели погрузиться в SOFiSTiK, то это, пожалуй, лучший момент!
🔥19👍8🤩4
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Последний день скидок ⚡️
Сегодня последний день, когда Практикум по работе в SOFiSTiK можно купить по сниженной на 50% цене.
В видео ускоренно показан процесс создания и расчета параметрической фермы с помощью текстового препроцессора (последняя тема в обучении).
Сегодня последний день, когда Практикум по работе в SOFiSTiK можно купить по сниженной на 50% цене.
В видео ускоренно показан процесс создания и расчета параметрической фермы с помощью текстового препроцессора (последняя тема в обучении).
👍8🔥7🤩3
Почему участки плит возле колонн, углов и торцов стен проверяют на продавливание
Один из самых сложных вопросов в расчете ж/б конструкций — это проверка прочности на поперечную силу и продавливание, как ее частный случай.
Так, при проектировании очень популярных в наше время монолитных плоских плит нормы всех стран требуют выполнять проверки на продавливание в следующих местах:
1. У отдельно стоящих колонн
2. У торцов стен и пилонов
3. У углов стен
Почему именно эти зоны?
Недавно я нашёл наглядный способ объяснить это — через рассмотрение потока главных поперечных сил, возникающих в плите.
Сначала зафиксируем: главные поперечные силы (principal shear forсes) — это векторная сумма поперечных сил в направлениях x и y.
Говоря проще, эти вектора показывают путь перетекания нагрузки с пролетной части плиты к ее опорам. Формулировка не совсем строгая, но отлично помогает почувствовать суть.
Для примера я смоделировал небольшое перекрытие и приложил к нему равномерно-распределенную нагрузку. При выводе векторного поля главных поперечных сил хорошо видно: отдельно стоящая колонна, углы и торцы стен работают как концентраторы, притягивая к себе максимальные потоки сил.
Мне эта картина напоминает схождение линий магнитного поля в полюсах. Удивительно, как в разных областях возникают похожие паттерны!
Расчетные контуры, для которым мы выполняем проверки на продавливание, являются по сути контурами, через которые проходит максимальный поток поперечных сил. Именно поэтому мы их и проверяем.
Согласитесь, что связь очень наглядная?)
Один из самых сложных вопросов в расчете ж/б конструкций — это проверка прочности на поперечную силу и продавливание, как ее частный случай.
Так, при проектировании очень популярных в наше время монолитных плоских плит нормы всех стран требуют выполнять проверки на продавливание в следующих местах:
1. У отдельно стоящих колонн
2. У торцов стен и пилонов
3. У углов стен
Почему именно эти зоны?
Недавно я нашёл наглядный способ объяснить это — через рассмотрение потока главных поперечных сил, возникающих в плите.
Сначала зафиксируем: главные поперечные силы (principal shear forсes) — это векторная сумма поперечных сил в направлениях x и y.
Говоря проще, эти вектора показывают путь перетекания нагрузки с пролетной части плиты к ее опорам. Формулировка не совсем строгая, но отлично помогает почувствовать суть.
Для примера я смоделировал небольшое перекрытие и приложил к нему равномерно-распределенную нагрузку. При выводе векторного поля главных поперечных сил хорошо видно: отдельно стоящая колонна, углы и торцы стен работают как концентраторы, притягивая к себе максимальные потоки сил.
Мне эта картина напоминает схождение линий магнитного поля в полюсах. Удивительно, как в разных областях возникают похожие паттерны!
Расчетные контуры, для которым мы выполняем проверки на продавливание, являются по сути контурами, через которые проходит максимальный поток поперечных сил. Именно поэтому мы их и проверяем.
Согласитесь, что связь очень наглядная?)
👍62🔥25❤14💯6
Инженерная задачка о жесткости грунтового основания
Недавно прочитал пост Максима о нормативных и расчетных характеристиках грунтов. В нем поднимается вопрос: какие данные вводить в редакторе грунта для расчета коэффициентов постели.
Вопрос, на мой взгляд, интересный. При этом, он остался открытым. Давайте вместе попробуем разобраться.
Кратко о контексте. При расчете оснований и фундаментов используются физико-механические характеристики грунтов, определяемые геологами. В отчетах обычно указываются три значения:
1. Нормативное (наиболее вероятное)
2. Расчетное при доверительной вероятности 0.85
3. Расчетное при доверительной вероятности 0.95
В СП 22.13330 сказано: значения с обеспеченностью 0.85 применяются при расчетах по II группе предельных состояний (например, осадки), а с обеспеченностью 0.95 — по I группе (прочность и устойчивость).
С простыми случаями вроде все понятно.
А теперь давайте рассмотрим такой вопрос:
При этом подразумеваем, что при 0,95 жесткость основания будет наименьшей (минимальные значения модулей деформации грунта). А более неблагоприятная ситуация — эта та, при которой в плите возникнут наибольшие внутренние усилия (M,Q).
Можем ли мы руководствоваться формальной логикой, что проверка усилий — это I группа предельных состояний, значит берем по доверительной вероятности 0,95?
Вопрос можно рассмотреть и в более широком смысле:
Я должен сказать, что жесткость самого фундамента тоже будет влиять на характер взаимодействия с основанием, но в нашем случае примем ее неизменной.
Итак, по мотивам вышесказанного рассмотрим следующую задачу:
Предлагаю вам подумать над этой задачкой и написать свои рассуждения в комментах! А завтра я поделюсь своими...
Недавно прочитал пост Максима о нормативных и расчетных характеристиках грунтов. В нем поднимается вопрос: какие данные вводить в редакторе грунта для расчета коэффициентов постели.
Вопрос, на мой взгляд, интересный. При этом, он остался открытым. Давайте вместе попробуем разобраться.
Кратко о контексте. При расчете оснований и фундаментов используются физико-механические характеристики грунтов, определяемые геологами. В отчетах обычно указываются три значения:
1. Нормативное (наиболее вероятное)
2. Расчетное при доверительной вероятности 0.85
3. Расчетное при доверительной вероятности 0.95
В СП 22.13330 сказано: значения с обеспеченностью 0.85 применяются при расчетах по II группе предельных состояний (например, осадки), а с обеспеченностью 0.95 — по I группе (прочность и устойчивость).
С простыми случаями вроде все понятно.
А теперь давайте рассмотрим такой вопрос:
Какие характеристики (0,95/0,85/нормативные) мы должны ввести в модель грунта для получения наиболее неблагоприятной расчетной ситуации с точки зрения фундаментной плиты, опирающейся на естественное основание?
При этом подразумеваем, что при 0,95 жесткость основания будет наименьшей (минимальные значения модулей деформации грунта). А более неблагоприятная ситуация — эта та, при которой в плите возникнут наибольшие внутренние усилия (M,Q).
Можем ли мы руководствоваться формальной логикой, что проверка усилий — это I группа предельных состояний, значит берем по доверительной вероятности 0,95?
Вопрос можно рассмотреть и в более широком смысле:
Какое грунтовое основание будет приводить к получения наиболее неблагоприятной расчетной ситуации для фундаментной плиты — более или менее жесткое?
Я должен сказать, что жесткость самого фундамента тоже будет влиять на характер взаимодействия с основанием, но в нашем случае примем ее неизменной.
Итак, по мотивам вышесказанного рассмотрим следующую задачу:
У нас есть 2 одинаковых плитных фундамента, воспринимающих одинаковые нагрузки от вышележащих конструкций и передающих их на упругое грунтовое основание. Жесткость основания в одном случае больше, в другом — меньше. В каком случае усилия в фундаменте будут больше?
Предлагаю вам подумать над этой задачкой и написать свои рассуждения в комментах! А завтра я поделюсь своими...
🔥12❤7👍7
Разбор задачки о жесткости грунтового основания
Правильный ответ: чем ниже жёсткость упругого основания, тем выше будут значения усилий в фундаментной плите, а именно — моментов. Поперечные силы при этом останутся одинаковыми, что тоже интересно отметить.
Почему так?
Основная идея здесь заключается в том, что при уменьшении жёсткости основания фундаментная плита включается в работу более равномерно.
В предельном случае, если жёсткость основания бесконечна, вся нагрузка будет передаваться исключительно через линию контакта стены и грунта. Осадки в любой точке будут равны нулю, а значит, изгибные деформации плиты отсутствуют. Следовательно, и моменты в плите равны нулю. О двухсторонней связи между деформациями и усилиями очень полезно помнить.
При уменьшении жёсткости основания плита начинает активнее участвовать в передаче усилий на грунт. Причём чем меньше жёсткость, тем равномернее распределяется реакция отпора грунта по подошве.
Наконец, чтобы сравнить возникающие в двух случаях усилия, рассмотрим две простые балочные схемы, иллюстрирующие работу фундамента.
В одной из них, показывающей неравномерное включение плиты, реакция отпора грунта в 200 кН/м приложена сосредоточенными блоками у опор.
Во второй, иллюстрирующей более равномерную работу, нагрузка распределена равномерно по всей длине и составляет 100 кН/м.
Суммы нагрузок в обеих схемах совпадают, что соответствует условию задачи.
Что в результате?
Опорные моменты во второй схеме больше на 40%, а пролётные — в 4 раза! Это, мягко говоря, дофига. Поперечные силы при этом совпадают, что логично.
Из этой ситуации я бы сделал такой практический вывод:
Предположим, на стадии концептуальной проработки проекта у нас нет данных по геологии, и мы предполагаем плитный фундамент (по опыту или на основе анализа соседней застройки). В расчётную модель можно ввести такие коэффициенты постели, которые дадут близкие к предельным значения осадок (обычно 10–15 см). Тем самым мы создадим наиболее неблагоприятные условия работы плитного фундамента и сможем с запасом подобрать его толщину и фоновое армирование.
p.s. спасибо всем за активное обсуждение в комментариях! Многие привели рассуждения, схожие с моими, и ответили правильно. Но были и противоположные мнения, в основном базирующиеся на принципе: больше жесткость — больше усилия. Так действительно часто бывает, но не в нашем случае...
Правильный ответ: чем ниже жёсткость упругого основания, тем выше будут значения усилий в фундаментной плите, а именно — моментов. Поперечные силы при этом останутся одинаковыми, что тоже интересно отметить.
Почему так?
Основная идея здесь заключается в том, что при уменьшении жёсткости основания фундаментная плита включается в работу более равномерно.
В предельном случае, если жёсткость основания бесконечна, вся нагрузка будет передаваться исключительно через линию контакта стены и грунта. Осадки в любой точке будут равны нулю, а значит, изгибные деформации плиты отсутствуют. Следовательно, и моменты в плите равны нулю. О двухсторонней связи между деформациями и усилиями очень полезно помнить.
При уменьшении жёсткости основания плита начинает активнее участвовать в передаче усилий на грунт. Причём чем меньше жёсткость, тем равномернее распределяется реакция отпора грунта по подошве.
Наконец, чтобы сравнить возникающие в двух случаях усилия, рассмотрим две простые балочные схемы, иллюстрирующие работу фундамента.
В одной из них, показывающей неравномерное включение плиты, реакция отпора грунта в 200 кН/м приложена сосредоточенными блоками у опор.
Во второй, иллюстрирующей более равномерную работу, нагрузка распределена равномерно по всей длине и составляет 100 кН/м.
Суммы нагрузок в обеих схемах совпадают, что соответствует условию задачи.
Что в результате?
Опорные моменты во второй схеме больше на 40%, а пролётные — в 4 раза! Это, мягко говоря, дофига. Поперечные силы при этом совпадают, что логично.
Из этой ситуации я бы сделал такой практический вывод:
Предположим, на стадии концептуальной проработки проекта у нас нет данных по геологии, и мы предполагаем плитный фундамент (по опыту или на основе анализа соседней застройки). В расчётную модель можно ввести такие коэффициенты постели, которые дадут близкие к предельным значения осадок (обычно 10–15 см). Тем самым мы создадим наиболее неблагоприятные условия работы плитного фундамента и сможем с запасом подобрать его толщину и фоновое армирование.
p.s. спасибо всем за активное обсуждение в комментариях! Многие привели рассуждения, схожие с моими, и ответили правильно. Но были и противоположные мнения, в основном базирующиеся на принципе: больше жесткость — больше усилия. Так действительно часто бывает, но не в нашем случае...
🔥31👍13💯5❤2