В современном проектировании металлических конструкций — как в BIM‑среде (Tekla Structures, Autodesk Revit), так и в традиционных чертежных системах — ключевым элементом расчётов является ведомость элементов с указанием усилий для прикрепления. Эти данные нужны не только для расчёта прочности узловых соединений, но и для подготовки технических требований, формирования спецификаций и последующего контроля качества монтажа.

Содержание

1. Что такое усилия для прикрепления?
2. Нормативные документы и стандарты
3. Откуда берутся значения усилий
4. Учёт ветровых и фиктивных нагрузок (Q_fic)
5. Комбинации нагрузок и их влияние на усилия
6. Ведомость элементов на нескольких листах
7. Практический пример в Tekla Structures 2020i
8. Полезные рекомендации и типичные ошибки

Что такое усилия для прикрепления?

Усилия для прикрепления — это показатели реакций (силы и моментов), возникающие в узлах крепления элементов конструкции. Они учитывают:

• нагрузки, передаваемые от элемента к опорному (плите, колонне, фундаменту);
• влияние ветровой, сейсмической и динамической нагрузок;
• усиления, возникающие при комбинации нескольких нагрузок.

В таблице ведомости элементов эти значения обычно записываются в колонках «Усилие для прикрепления», «Нормальная реакция N», «Сдвиг V», «Момент M» и т.п.

Нормативные документы и стандарты

Для расчёта и указания усилий в России часто используют следующие нормативы:

• СП 16.13330.2011 — «Металлические конструкции. Расчёт». Содержит формулы расчёта усилий в узлах, требования к сварным швам, болтам и другим соединениям.
• Постановление 87 — требования к оформлению чертежей и схем расположения элементов, включая обязательную спецификацию.
• ГОСТ 19903‑90 — классификация и маркировка стальных изделий.
• Региональные нормативы (например, СНиП 2.08.02‑89 «Конструкции железобетонные и стальные»).

Откуда берутся значения усилий для прикрепления?

Значения могут быть получены несколькими способами:

Расчёт в специализированных программах

• Текстовые или графические программы расчёта (SCIA Engineer, RSTAB, Tekla Structures, Dlubal RF‑EM). В них вводятся нагрузки, геометрия и свойства материалов, после чего программа выдаёт реакции в узлах.
• В Tekla Structures есть встроенный модуль «Ведомость элементов», который автоматически заполняет поля «Усилие для прикрепления» из расчётных данных модели.

Ручной расчёт по формулам СП 16.13330.2011

Если расчёт в BIM‑системе невозможен, используют формулы из СП 16.13330. Например, реакция в опорном сечении колонны:

Н = Σ (N_i) — сумма всех продольных усилий, передаваемых от элементов, закреплённых к колонне.

Для изгибающих моментов:

M = Σ (M_i) + Σ (N_i·e_i), где e — эксцентриситет силы относительно оси сечения.

Технические требования к чертежам

В разделе «Технические требования» на схемах расположения элементов указываются дополнительные усилия, не указанные в основной ведомости. Это могут быть:

• Усилия, возникающие при нестандартных сочетаниях нагрузок;
• Усилия для фиктивных нагрузок Q_fic (см. ниже);
• Усилия, связанные с типом монтажных соединений (болты, сварные швы, клеевые соединения).

Учёт ветровых и фиктивных нагрузок (Q_fic)

При расчёте ветровой нагрузки часто используют фиктивную нагрузку Q_fic — условный коэффициент, позволяющий учесть распределение ветрового давления по всей структуре. Как распределять Q_fic:

1. Определить базовую ветровую нагрузку Q по СП 20.13330 (или аналогичному нормативу) для конкретного участка.
2. Сделать коэффициент распределения α = Q_fic/Q, где Q_fic — значение, принятое в проекте (обычно 0,6–0,8 от Q).
3. Применить α к каждому элементу, входящему в ветровой узел, и добавить полученные усилии к обычным нагрузочным реакциям.
4. Внести полученные значения в колонку «Усилие для прикрепления» в ведомости.

Важно: Q_fic учитывается только в тех узлах, где ветровая нагрузка передаётся через соединения, а не через отдельные элементы (например, в свободно стоящих колоннах).

Комбинации нагрузок и их влияние на усилия

Для надёжного расчёта необходимо рассматривать несколько сочетаний нагрузок, указанных в нормативных документах:

• Основное сочетание — перманентные нагрузки + один из временных (живые, снег, ветер) с коэффициентами надёжности.
• Экстремальное сочетание — перманентные нагрузки + максимальные ветровые и сейсмические нагрузки.
• Сочетание с Q_fic — перманентные нагрузки + ветровая нагрузка, учитывающая фиктивный коэффициент.

Для каждой комбинации рассчитываются отдельные реакции в узлах. В ведомости элементов рекомендуется указывать наибольшее полученное значение (по усилию или моменту) и указывать в примечании, какая комбинация определила это значение.

Ведомость элементов на нескольких листах

При оформлении схем расположения элементов на нескольких листах существует два подхода:

1. Отдельная ведомость на каждом листе — удобно, когда листы содержат разные части конструкции и требуется локальная проверка.
2. Общая ведомость для всех листов — располагается на отдельном листе и содержит ссылки (примечание) к каждому листу‑схеме. Этот способ упрощает контроль и согласование.

В обоих случаях в графе Примечание рекомендуется указывать номер листа, где расположена соответствующая часть конструкции, а также ссылки на технические требования (например, «см. лист А‑2, табл. 3»).

Практический пример в Tekla Structures 2020i

Создание ведомости элементов

1. Откройте модель и перейдите в Tools → Reports → Element List.
2. Выберите нужный тип элементов (балки, колонны, ребра решётки).
3. В диалоговом окне «Ведомость элементов» отметьте колонку «Усилия для прикрепления» (поле Attachment Forces).
4. Нажмите Generate. Программа автоматически заполняет колонку данными из расчётных модулей.
5. Для корректного отображения Q_fic откройте Properties → Load Cases → Wind и задайте коэффициент распределения α (см. пункт 4).

Редактирование и добавление примечаний

• В получившейся таблице можно добавить пользовательские колонки (например, «Коэффициент ответственности»).
• В колонке «Примечание» укажите, какая комбинация нагрузок дала максимальное усилие (например, «К1 — основное, Qfic — 0,7»).

Экспорт в Excel и печать

Для дальнейшей работы с ведомостью используйте кнопку Export → Excel. В Excel удобно добавить дополнительный лист с «Таблицей коэффициентов» и «Сводкой по листам», а затем распечатать готовую ведомость.

Полезные рекомендации и типичные ошибки

• Не забывайте про коэффициенты надёжности. При расчёте усилий используйте коэффициенты γ_G, γ_Q и т.д., указанные в СП 16.13330.
• Проверяйте единицы измерения. В ведомости часто путают кН·м и кН·см; рекомендуется фиксировать единицы в заголовке таблицы.
• Учитывайте эксцентриситет. При расчёте моментов учитывайте расстояние e от линии действия силы до центра тяжести сечения.
• Заполняйте все обязательные графы. Сечение, материал, тип соединения, усилие N, V, M, а также примечания о применяемой комбинации нагрузок.
• Не смешивайте разные типы соединений в одной строке. Если в узле присутствуют болтовые и сварные соединения, создайте отдельные позиции для каждого типа.
• Контролируйте актуальность данных. При изменении модели (добавление/удаление элементов) обязательно обновляйте ведомость (в Tekla — Refresh).
• Согласуйте с проектировщиком. Убедитесь, что все указанные в ведомости усилия совпадают с требуемыми в технических условиях и в расчётах узлов.

Усилия для прикрепления — неотъемлемая часть любой ведомости элементов. Их правильное определение и оформление гарантируют:

• соответствие проекта нормативным требованиям;
• корректный подбор соединительных деталей (болты, сварные швы, клеевые соединения);
• упрощение процесса согласования чертежей и технических условий;
• повышение надёжности и безопасности готовой конструкции.

Следуя рекомендациям, изложенным в данной статье, вы сможете уверенно брать значения усилий из расчётных программ, корректно учитывать ветровую нагрузку (Q_fic) и оформлять ведомость элементов как на единственном листе, так и на нескольких листах проекта.

Дата публикации: 19 апреля 2026 г.