Расчёты несущих конструкций зданий и сооружений можно разделить на две основные группы:
- проектировочный;
- поверочный.
В практике обследования технического состояния зданий и сооружений выполняются расчёты поверочные. Целью поверочных расчётов является определение несущей способности существующих конструкций, определение резерва несущей способности либо выявление элементов конструкций, обладающих недостаточной несущей способностью. На основании поверочных расчётов делается вывод о возможности/невозможности увеличения нагрузки (к примеру, устройства мансардного или антресольного этажа). Также, результаты поверочных расчётов дают основание для выводов о необходимости проведения мероприятий по увеличению прочности отдельных элементов конструкций. Таким образом, поверочный расчёт позволяет разработать рекомендации по эксплуатации зданий и сооружений. Поверочный расчет служит основанием для выполнения проектных работ. После принятия проектных решений и проведения проектировочных расчётов требуется снова выполнить поверочный расчёт. Выходит, поверочные расчёты дают предварительные основания для проектирования и служат подтверждением правильности проектных решений.
Из вышесказанного становится ясно, что и при обследовании, и при проектировании выполняется значительный объём расчётных работ. Высокий уровень ответственности расчётов несущих конструкций заставляет принимать специальные приёмы расчёта, отличающиеся от расчётов конструкций на прочность, предел несущей способность которых возможно определить натурными испытаниями, разрушив, к примеру партию опытных образцов. Для исключения ошибок, промахов следует выполнять расчёты несколькими способами с последующим сравнением полученных результатов. Аналогичный метод используется в маркшейдерском деле (Markscheider Kunst) – измерения выполняются двумя группами геодезистов независимо друг от друга; в случае несовпадения полученных результатов, измерения проводятся повторно. Большое количество расчётных работ обуславливает применение специализированного программного обеспечения. Несомненным лидером в практическом применении является, несомненно, программный комплекс SCAD. Помимо конечно-элементного расчёта комплекс содержит ряд узкоспециализированных модулей для расчёта типовых конструкций. К сожалению, программный комплекс SCAD представляет собой систему с закрытым кодом. При изменениях в нормах, изменения в программах выпускаются с некоторым опозданием. К примеру, СНиП 2.01.07-85 в XXI веке менялся с периодичностью примерно раз в пять лет. Соответствующие изменения появляются с задержкой, что может привести к несоответствию расчётов действующим нормам. Для обеспечения достоверности результатов приходится проводить ручной расчёт. В этих условиях расчёт выполняется в два этапа – определение параметров напряжённо-деформированного состояния (усилия, деформации) методами строительной механики и следующая за тем проверка несущей способности по методикам соответствующих актуальных нормативов.
При выполнении расчётов в рамках вариантного проектирования, применение программных продуктов с закрытым кодом приводит к кратному увеличению работ по расчёту. Причиной тому является недостаточная гибкость пре- и постпроцессоров большинства коммерческих расчётных программных продуктов. Сам расчёт занимает секунды, а на составление расчётной схемы, анализ результатов, оформление уходят дни. Практическое решение этой задачи зачастую требует создания математической модели конструкции и её тестирование. После успешного тестирования мат. модели становится возможным многовариантный оперативный расчёт. Дополнительно, этот способ позволяет разделить полевые и камеральные работы при обследовании технического состояния объекта: изменения в расчётную схему вносятся по мере получения данных о фактическом состоянии конструкций (дефекты, повреждения, прочностные характеристики).
