Использование САПР Tekla Structures различных конфигураций

Антон Антонов

Александр Емельянов

Павел Храпкин

В данной статье описан выбор конфигурации САПР Tekla Structures с точки зрения целесообразности ее использования в группах инженеров-проектировщиков.

Уровень сложности современных проектных работ в последние годы, несомненно, возрос. Возросли и требования к качеству проектирования [1, 2]. Однако эксперты нередко отмечают низкое качество проработки проектов и многократно превышенную на этапе строительства проектную стоимость [3]: «70% проектов получают положительное заключение, 20% — это те проекты, которые в процессе рассмотрения дорабатываются, и 10% — те, что доработать невозможно». В числе серьезных системных причин, приводящих к выпуску низкокачественных проектов, следует отметить установившуюся в нашей стране недостаточную бюджетную стоимость проектных работ, и, как следствие этого — недостаток практического опыта работы в подобных проектах и низкую техническую оснащенность проектных коллективов.

В России не существует законодательных норм, определяющих стоимость работ при проектировании. В условиях рыночной экономики эта стоимость складывается таким образом, что основным критерием выбора генеральным подрядчиком субподрядчика, выполняющего проектные работы, является цена этих работ и только затем — их качество. Проектировщика не беспокоят вопросы строительства и изготовления компонентов изделия или сооружения — это не его прямая зона ответственности. В типичных отечественных проектах ПГС стоимость проектных работ в среднем составляет менее 4% от общей стоимости проекта; в зарубежных проектах — 16­18%.

Существующие методические рекомендации и стандарты в этой области опираются на опыт прошлого столетия, сложившийся в абсолютно иной экономический ситуации. Базируются эти рекомендации на количестве листов рабочих чертежей определенного формата (как правило, А4). Сама по себе такая оценка разумна: именно рабочие чертежи — мостик от проектировщика к изготовлению и строительству. Однако точно рассчитать количество рабочих чертежей на ранних этапах проектирования сложно, а в результате страдает качество проекта (рис. 1).

Рис. 1. Информационная модель BIM САПР Tekla Structures

САПР Tekla Structures целесо­образно использовать на заключительных этапах проектирования, когда, получив в качестве задания концептуальный архитектурный или технологический проект, инженеры­проектировщики приступают к детальной проработке и выпуску рабочих чертежей. Рациональное использование САПР Tekla Structures позволяет в несколько раз сократить длительность изготовления КМД, КЖИ, на стадии РД, повысить качество этих работ, а следовательно — сократить стоимость проекта в целом.

Предметная область (металлоконструкции, сборный или монолитный железобетон), уровень сложности выполняемых проектов, структура и состав проектной группы определяют оптимальную спецификацию САПР Tekla Structures, которую необходимо использовать в проекте. Так, значительные усилия затрачиваются на оформительские работы, целый ряд участников проекта — от инвесторов до строителей — хотел бы просматривать отдельные участки проекта, не изменяя его (BIMsight, viewer и др.). На оформительские работы приходится около 30% затрат проекта в области металлоконструкций и около 70% — для ЖБИ. САПР Tekla Structures рекомендует оснащать рабочие места программным обеспечением определенной конфигурации (предназначенным для решения конкретных задач). На рис. 2 приведена таблица модулей САПР Tekla Structures, а далее в статье рассказано о назначении и особенностях использования различных модулей — от более дорогостоящих универсальных до относительно дешевых узкоспециализированных.

Теперь в обратном порядке — от бесплатных учебных до универсальных, полных — рассмотрим назначение отдельных конфигурационных модулей.

Рис. 2. Таблица модулей САПР Tekla Structures

Учебная — Educational  (EDU­C)

Основным назначением учебных модулей САПР Tekla Structures является их использование в учебном процессе для студентов соответствующих специальностей строительных вузов. Загрузить это ПО можно с веб­сайта САПР Tekla Structures по ссылке https://campus.tekla.com/. Здесь же находятся многочисленные видеоуроки и другие учебные материалы, в том числе на русском и различных иностранных языках. Это бесплатное программное обеспечение, поэтому система защищена от применения в коммерческих проектах: модель, созданная в этой конфигурации, не может быть передана в другую, а при открытии в учебной версии модели, созданной в другой конфигурации, по диагонали выпускаемых чертежей печатается надпись «Tekla Structure Educational». Еще раз обращаем ваше внимание на статью [3]: в современных условиях самообразование и обучение на курсах, которые проводят сертифицированные преподаватели Бюро ESG, неизбежно.

Средство просмотра — Project Viewer (VIE­C)

Этот модуль предназначен для экспертных служб, сметных подразделений, маркетинговых подразделений и руководителей строительных организаций и производственных и других подразделений заказчика, а также проведения диспетчерских и других совещаний, мониторинга проектной деятельности. Модуль обеспечивает:

• получение отчетов, графиков;
• планирование производства, монтажа;
• отслеживание этапов проектирования, производства, монтажа.

Основные особенности:

• не имеет возможности редактировать элементы и компоненты (добавлять, удалять);
• имеет полный доступ к пользовательским атрибутам;
• не имеет возможности создания и изменения чертежей;
• доступен экспорт в файлы ЧПУ, DSTV.

Разработчик — Developer (Dev­C)

Модуль рекомендуется использовать в ИТ­службе проектной организации, занятой поддержкой проектной группы или целенаправленной разработкой новых возможностей САПР Tekla Structures. Эта лицензия поставляется бесплатно, однако САПР Tekla Structures взимает плату за право доступа к ресурсам Extension.tekla.com, содержащим пакеты­расширения функциональности САПР Tekla Structures, новые версии ПО и другие полезные материалы. Содержимое пакетов­расширений приведено на странице http://esg.spb.ru/software/item/245.

Основные особенности:

• ограничение по сохранению модели с элементами строительных конструкций — не более 500 элементов;
• отсутствует создание концептуальных компонентов;
• отсутствует передача на станки;
• оплата только годовой поддержки.

Чертежник — Drafter — DRF­C

Модуль предназначен для выполнения оформительских работ при выпуске рабочей документации (РД) — таблиц использования крепежных элементов, сварных швов, арматурных материалов, закупочных ведомостей, поясняющих подписей, угловых штампов и т.п. — для печати РД.

Основные особенности:

• отсутствует возможность создания и редактирования модели;
• только просмотр определенных пользовательских атрибутов;
• отсутствует возможность создания чертежей, возможно только редактирование созданных.

Моделирование строительства — Construction Modeling (CM­C)

Эта функциональная возможность САПР Tekla Structures практически не используется в нашей стране — управление произ­водством и строительно­мон­таж­ные работы далеки от интересов и обязанностей конструкторов­проектировщиков. Технический надзор может высказать свои претензии к рабочей документации в случае обнаружения серьезных проблем на этапе строительства (если эти проблемы обусловлены качеством РД). Естественно, на стадии эксплуатации РД также востребована. Однако подготовка эксплуатационной документации — весьма специфическая задача: далеко не все детали рабочего проекта востребованы при эксплуатации; ненужные подробности необходимо отфильтровать.

Основные особенности:

• добавление и изменение элементов;
• создание чертежей общего вида;
• добавление концептуальных компонентов;
• создание планов расположения анкерных болтов;
• экспорт в файлы ЧПУ, DSTV.

Проектирование — Engineering (ENG­C)

Часть проекта, не требующая детальной проработки, например эскизное проектирование, интеграция с расчетно­аналитическими программами или с другими САПР, может быть выполнена в модуле Engineering, в особенности если требуются разделы КМ и КЖ проекта, но нет КМД и КЖИ. Стоимость этой лицензии в три раза меньше цены универсального модуля САПР Tekla Structures и при этом практически совпадает с ценовым уровнем «чертежной» САПР.

Основные особенности:

• отсутствует передача на станки;
• добавление концептуальных компонентов;
• создание и редактирование чертежей общего вида;
• отсутствует возможность добавления детальных компонентов.

Базовая — Primary (PRI­C)

При выполнении небольших проектов стоит использовать базовую конфигурацию, если в проекте менее 2500 деталей и менее 5000 арматурных стержней или групп арматурных стержней.

Монолит — Cast in Place (CIP­C)

Производство и строительство монолитных железобетонных изделий «на месте» — от ленточных фундаментов до гидротехнических сооружений — не­отъемлемая часть многих проектов. Однако в жизни эта часть работы существенно оторвана от практики проектирования в других строительных проектах: армирование геометрически сложных пилонов, опор мостов, дамб, конструирование опалубок требует от инженера­проектировщика специфических навыков и опыта работы. Недаром проектирование мостов и транспортных развязок для многих проектно­строительных организаций заявлено основным направлением работы. Ряд САПР, работающих в этом сегменте, следует тщательно сравнить между собой в плане пригодности для решения задач, выполняемых в конкретной проектной группе. Модуль САПР Tekla Structures, предназначенный для этой области, имеет следующие особенности:

• добавление концептуальных компонентов;
• отсутствует создание чертежей сборных железобетонных конструкций и чертежей металлических конструкций;
• создание и изменение чертежей общего вида;
• выгрузка на арматурные станки;
• нумерация действует только в отношении монолитных деталей, отлитых элементов и арматурных стержней.

Детализация сборного железобетона — Precast (PCD­C)

Использование унифицированных сборных железобетонных конструкций, изготовленных на заводе, в отличие от предыдущего раздела этой статьи, — наиболее массовая, а следовательно, определяющая стоимость сооружения ПГС. Ведь изготовление элементов (стеновых панелей, перекрытий, свай) на заводе ЖБИ гораздо более технологично, дешевле и качественнее, чем изготовление на стройплощадке. Однако следует заметить, что САПР Tekla Structures, будучи не архитектурной и не расчетно­аналитической САПР, заметно ускоряет создание РД для разделов КЖ и КЖИ, взаимодействуя с проектными данными, полученными из других САПР. Так, например, уже сложилась практика передачи данных из САПР SmartPlant3D/Intergraph в САПР Tekla Structures.

Основные особенности:

• отсутствует создание чертежей металлических конструкций;
• отсутствует экспорт в файлы ЧПУ, DSTV;
• создание и изменение чертежей сборных железобетонных конструкций.

Детализация стальных конструкций — Steel (STD­C)

Изначально становление САПР Tekla Structures начиналось в области металлоконструкций. Поэтому применение САПР Tekla Structures для проектирования в этой области проверено временем и широко используется в нашей стране. Разнообразные библиотеки узловых элементов, их относительно простая и гибкая настройка, многочисленные отчеты и шаблоны рабочих документов позволяют полностью исключить применение других САПР для разделов КМ и КМД, подготавливать в САПР Tekla Structures файлы для станков с ЧПУ, нормоконтроля и ERP при производстве.

Основные особенности:

• отсутствует создание чертежей сборного железобетона;
• экспорт в файлы ЧПУ, DSTV;
• создание и изменение чертежей стальных конструкций.

Полная — Full (FULL­C)

Наиболее полная конфигурация САПР Tekla Structures включает все функциональные возможности перечисленных выше модулей. Многие олимпийские объекты в Сочи и в Казани, Вантовый мост в Санкт­Петербурге, торговые центры и аэропорты «Внуково» и «Шереметьево» проектировались с использованием технологии САПР Tekla Structures.

В заключение заметим, что оптимизация используемой конфигурации модулей САПР Tekla Structures позволяет заметно повысить качество и скорость проектных работ, сокращая их стоимость. Сотрудники Бюро ESG всегда готовы помочь в обсуждении и внедрении технологий, описанных в данной публикации. 

Список литературы

1. Храпкин П.Л. Проектирование с Tekla // САПР и графика. 2014. № 6. С.10­13.
2. Этапы развития информатики в нашей стране — от машинных залов к облачным вычислениям. Казань.: Труды SORUCOM­2014. 2011. № 10. С. 379­381.
3. Морозов В.С., Орт А.И. Проектирование: от призвания к самообразованию // Санкт­Петербург: Строительство, Технологии, Организация. 2014. № 4. С.14­15.
4. Тучков А.А., Рындин А.А. О путях создания систем управления инженерными данными // Rational Enterprise Management. 2014. № 1.

САПР и графика 11`2014