Проектируем железобетонные конструкции

Компания АСКОН представляет новое приложение для КОМПАС-3D — «Библиотека проектирования железобетонных конструкций: КЖ»

Максим Нечипоренко

Современная Россия испытывает настоящий строительный бум. Новая архитектура городов, отказ от типовых номенклатурных изделий, сжатые сроки проектирования и мобильность при внесении в проект необходимых изменений диктуют особые требования к проектным работам.

Железобетонные конструкции являются наиболее распространенным материалом в строительстве. Использование сборного железобетона в конструкции зданий в настоящее время уходит в прошлое, и все большее применение находит монолитный железобетон, как наиболее удобный и практичный материал. Однако специфика проектирования монолитных железобетонных конструкций такова, что от специалистов проектных организаций требуется быстрое реагирование на изменения в проекте и принятие нестандартных решений. В связи с этим этап проектирования железобетонных конструкций приобретает большое значение.

Французский садовник Монье, получивший в 1867 году патент на железобетон, наверняка предполагал, что его изобретение будет востребовано потомками, однако он и представить не мог, с какими трудностями могут столкнуться его последователи при глобальном применении в строительстве железобетона. Кстати, термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если же речь идет о конкретном объекте, то говорят «железобетонная конструкция». Использование железобетона по патенту Монье было не слишком масштабным, однако уже через 10 лет он запатентовал железобетонные железнодорожные шпалы, а в 1880-1883 годах — железобетонные перекрытия, здания, балки, своды и мосты.

А вот «поэт железобетона» Пьер Луиджи Нерви, выдающийся итальянский инженер и архитектор, введший в строительную практику армоцементные конструкции, позволяющие перекрывать огромные пространства бетонными пролетами, уже в полной мере почувствовал всю тяжесть той рутинной работы, которая предшествовала непосредственно строительству. Глядя на его творения (выставочный зал в Турине, здание ЮНЕСКО в Париже, Олимпийский стадион в Риме, небоскреб на площади Австралии в Сиднее и многие другие объекты), мало кто задумывается об объеме проектных работ. А это конструирование арматурных сеток и каркасов в монолитных конструкциях, работа с закладными деталями, составление спецификаций и множество других работ. Обработка огромного объема информации при решении таких задач влечет за собой появление многочисленных ошибок и, как следствие, пересчет множества параметров. Используя при проектно-строительных работах САПР, этих ошибок можно избежать, равно как и сократить время разработки, перепоручая технике всю рутинную работу.

Создавая свои программные продукты, специалисты компании АСКОН исходят из задач, которые решают пользователи. Сегодня проектные организации, работающие в области ПГС, стремятся иметь дело с трехмерным пространством. 3D CAD-системы предоставляют проектировщику широкий простор для творчества и при этом позволяют значительно ускорить процесс выпуска проектно-сметной документации. Наряду со скоростью такие системы позволяют повысить точность проектирования: становится проще отследить спорные моменты в конструкции. КОМПАС-3D как универсальная система трехмерного проектирования находит свое применение при решении различных задач, в том числе в архитектурно-строительном направлении. Ключевой особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН, а также строгое следование отечественным стандартам.

Компания АСКОН непрерывно развивает возможности семейства КОМПАС для строительной отрасли. В настоящее время проектными организациями в области промышленного и гражданского строительства успешно используются «Библиотека проектирования зданий и сооружений: АС/АР», «Каталог: сортаменты металлопроката», «Библиотека проектирования металлоконструкций: КM», «Каталог: железобетонные конструкции», «Библиотека проектирования систем вентиляции», «Библиотека СПДС-обозначений», «Библиотека проектирования инженерных систем: ТХ».

Новое приложение для КОМПАС-3D V9 — «Библиотека проектирования железобетонных конструкций: КЖ» — представленное пользователям в декабре 2007 года, предназначено для автоматизации процесса проектирования и выпуска проектной документации объектов строительства промышленного и гражданского назначения.

Данное приложение позволит заметно повысить скорость и качество работы проектировщиков. Одно из его важнейших особенностей состоит в том, что библиотека реализует требования справочного пособия к СНиП 2.03.01-84 «Проектирование железобетонных сборно-монолитных конструкций», ГОСТ 21.501-93 «СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей». В комплект поставки также входит «Каталог: железобетонные конструкции» со всеми необходимыми компонентами для проектирования железобетонных конструкций.

Новое приложение позволяет:

• формировать опалубочные чертежи монолитных участков зданий и сооружений;
• производить раскладку арматурных сеток и каркасов внутри произвольных монолитных участков;
• конструировать арматурные сетки и каркасы;
• раскладывать закладные детали и отдельные арматурные стержни на арматурных чертежах;
• армировать проемы в железобетонных элементах;
• автоматически раскладывать плиты перекрытий или покрытий на заданном участке, раскладывать произвольные железобетонные изделия (из «Каталога: железобетонные конструкции») внутри замкнутого контура или по заданным параметрам;
• создавать ведомости железобетонных перемычек;
• автоматически получать спецификации.

Основная работа библиотеки происходит в системе КОМПАС-График. В дальнейшем при помощи технологии КОМПАС-Объект из чертежа генерируется трехмерная модель железобетонных конструкций (рис. 1).

Рис. 1. Создание модели при помощи технологии КОМПАС-Объект

Рассмотрим несколько инструментов, которые предлагаются проектировщику для работы.

Создание арматурного стержня

Данная команда позволяет получить доступ к соответствующему разделу «Каталога: железобетонные элементы». В данном случае это базы арматурных стержней и стандартных арматурных сеток, которые позволяют выбрать нужный тип стержня или сетки и расположить его на чертеже. На рис. 2 приведены примеры работы данной команды при вставке в чертеж отдельных стержней и копировании их с помощью стандартных команд редактирования КОМПАС-График или с помощью команды «Раскладка железобетонных конструкций». Также можно получить 3D-модель созданной сетки (рис. 3). Спецификация при вставке стержней формируется автоматически.

Рис. 2. Работа с одиночными арматурными стержнями

Рис. 3. 2D- и 3D-представление элементов армирования

Вставка закладных деталей и дополнительных элементов

Данная команда позволяет получить доступ к соответствующему разделу «Каталога: железобетонные элементы». В данном случае это база закладных деталей (ЗД), которая позволяет выбрать нужный тип ЗД и расположить ее на чертеже в нужном месте. На рис.  4 приведен пример результата работы с данной командой.

Рис. 4. Вставка в чертеж закладной детали

Создание арматурной сетки

Команда предназначена для быстрого создания арматурной сетки фактически любой конфигурации при условии сохранения постоянного шага арматуры (рекомендуется предварительно создать отдельный вид с масштабом 1:10 или наиболее оптимальным для компоновки чертежа).

При вызове данной команды появляется диалоговое окно Создание арматурной сетки, затем предлагается настроить параметры отрисовки сетки, опалубки и армирования. После задания всех настроек выбирается проекционный вид сетки, отмечается нужная точка вставки (рис. 5) и нажимается кнопка ОК. Диалоговое окно на время исчезает.

Рис. 5. Создание арматурной сетки

На чертеже надо указать, где разместить первую проекцию сетки. Диалоговое окно Создание арматурной сетки появляется вновь, и предлагается выбрать следующий вид проекции сетки и повторить необходимые шаги. Для отмены построения проекции сетки и возврата к диалоговому окну следует нажать на кнопку Стоп на панели свойств. Для завершения команды следует нажать на кнопку Выход на диалоговом окне.

Спецификация формируется автоматически в фоновом режиме. Чтобы отобразить спецификацию на листе чертежа, нужно выбрать пункт меню Спецификация  -> Спецификация на листе  -> Показать.

Проекцию можно разрушить с помощью команды контекстного меню Разрушить, и тогда каждый стержень будет отдельным макроэлементом — КОМПАС-Объектом. Однако если в настройках библиотеки отключена опция СоздаватьКОМПАС-Объект, то стержни будут представлять собой обычные линии.

Вставленные ранее проекции арматурных сеток можно редактировать двойным щелчком левой кнопкой мыши по проекции. При этом появится диалоговое окно Создание арматурной сетки с параметрами выбранной сетки, где и будут подсвечены все проекции сетки на чертеже, в каком бы месте они ни находились. При изменении параметров сетки перестраиваются все ранее созданные проекции.

Параметры опалубки, продольной и поперечной арматуры, защитного слоя

К параметрам опалубки относятся длина, ширина и высота (в мм) опалубки, идентификационная марка сетки и высотные отметки. Длину, ширину и высоту опалубки можно изменять как вручную, так и выбором значения из предопределенного списка. При подключении опалубки с чертежа длина и ширина опалубки носят только информационный характер и редактировать их значения нельзя.

Идентификационная марка сетки назначается автоматически согласно сквозной нумерации. Также можно изменить марку самостоятельно вручную.

Параметры продольной и поперечной арматуры можно изменять как вручную, так и выбором значения из предопределенного списка. Параметры защитного слоя состоят из размера защитного слоя и расстояния от грани опалубки до центра стержня (в мм). Для редактирования значений параметров защитного слоя можно выбрать нужное значение из предопределенного списка либо ввести значение вручную. При построении существует два положения сетки в опалубке:

• сетка располагается в нижней части опалубки (настройка по умолчанию);
• сетка располагается в верхней части опалубки.

Смена положения арматурной сетки происходит при одиночном щелчке левой кнопки мыши по опции. При необходимости в окне предварительного просмотра можно отобразить проекцию арматурной сетки.

При нажатии на кнопку Подключить опалубку предлагается выбрать любой замкнутый контур для создания опалубки с текущего чертежа. При этом диалоговое окно Формирование опалубки временно исчезает. Контур опалубки определяется автоматически щелчком левой кнопки мыши внутри замкнутого контура, состоящего из примитивов или макрообъектов. При наведении курсора мыши внутрь замкнутого контура фантомно отображается найденный контур. Определение контура опалубки происходит аналогично определению границ штриховки для одноименной команды (рис. 6). Также можно подключать опалубку, созданную с помощью команды Формирование опалубочного чертежа.

Рис 6. Пример использования сложного контура опалубки

Для отрисовки сетки на чертеже предлагается выбрать нужную проекцию. При выборе обновляется окно предварительного просмотра и после нажатия на кнопку ОК выбранную проекцию можно вставить непосредственно в чертеж.

Некоторые полезные опции

«Библиотека проектирования железобетонных конструкций: КЖ» содержит также целый ряд полезных опций:

• Создать объект спецификации — позволяет автоматически создавать объекты спецификации (арматурные стержни) при вставке сетки в чертеж;
• Отображать размеры — обеспечивает отображение всех необходимых размерных цепей на арматурной сетке;
• Направление отрисовки шага  — управляет направлениями отрисовки шага арматурных стержней на сетке. Выбранные направления влияют на отрисовку нестандартного шага (расположение в сетке), который может быть остаточным шагом при раскладке стержней вдоль или поперек сетки. Если значение остаточного шага совпадает со значением стандартного шага, то изменение направления шага окажется бессмысленным;
• Перестроить — доступна после ручного редактирования параметров опалубки или параметров армирования и позволяет обновить окно предварительного просмотра согласно новым данным;
• Отобразитьопалубку — включает отображение контура опалубки, в которой располагается арматурная сетка;
• Стержень отрисовывать толстой линией  — позволяет рисовать арматурные стержни в составе сетки линиями стилем Утолщенная. Если опция выключена, то арматурные стержни отрисовываются стилем линии Основная;
• Упрощенная отрисовка — обеспечивает отображение арматурной сетки в упрощенном виде, который рекомендован в проектных работах (рис. 7).

Рис. 7. Обычная и упрощенная отрисовка сетки (вид сверху)

В ближайшее время пользователям будет предложена новая, десятая версия КОМПАС-3D, где реализована поддержка стандарта «Юникод» (стандарт кодирования символов, позволяющий представить знаки практически всех письменных языков). Кроме того, в меню Вставка появилась команда Изображение из вида другого чертежа, позволяющая вставить в текущий чертеж содержимое вида другого чертежа. Это существенное расширение возможностей для коллективной работы над проектами. Вставляя в свой чертеж какое-либо изображение из другого чертежа, проектировщик может сохранить связь с источником и будет видеть изменения, если таковые произойдут.

Рис. 8. Установка строительной конфигурации

И самое важное: в этой версии КОМПАС впервые выйдет на нескольких инсталляторах:

• «Базовый инсталлятор»;
• «Машиностроительная конфигурация»;
• «Строительная конфигурация» (рис. 8).

Это даст пользователям возможность более удобно настраивать под свои задачи универсальную систему автоматизированного проектирования. В случае установки «Базового инсталлятора» и «Строительной конфигурации» специалист-проектировщик получит в руки инструмент, специально настроенный для проектирования в области промышленного и гражданского строительства, — интерфейс и специализированные библиотеки и каталоги.

САПР и графика 2`2008