3 - 2011

Инновационные технологии в строительном проектировании

Инна Минеева

Далее необходимо создать спецификации. Никаких трудоемких вычислений, требующих внимательности и сосредоточенности, при этом выполнять не надо. Проектировщик вызывает соответствующую команду и выбирает элементы, которые хочет включить в спецификацию,  — и всё, спецификация создана! Нами разработано несколько форм спецификаций в соответствии с российскими ГОСТами (рис. 3).

Рис. 3

Рис. 3

При такой организации работы почти полностью исключается влияние человеческого фактора, задачи проектирования существенно упрощаются, а ошибки проектирования сводятся к минимуму.

Кроме вышеописанной технологии проектирования опор под трубопроводы, у нас разработаны другие модули, облегчающие процесс проектирования. Как показывает практика, много времени при проектировании занимает разработка узлов соединения строительных конструкций. При этом узлы, как правило, унифицированы. У проектировщиков, работающих в «чистом» AutoCAD, обычно имеется своя база данных с заготовками часто применяемых узлов. Проектировщик ищет нужную заготовку, незначительно ее дорабатывает и вставляет в чертеж. Получается парадокс: при работе в «чистом» AutoCAD времени на разработку узла тратится значительно меньше, чем при построении такого же узла в 3D­модели. Но узлы при работе в 3D разрабатывать всё равно надо, так как детали узла необходимо учитывать в спецификациях. Основное ядро ProSteel позволяет строить узлы, но, как показывает практика, этой базы узлов нашим проектировщикам не хватает. Для решения данной проблемы мы разработали модуль «Типовые узлы». Первоначально он включал только типовые узлы по серии 2.440­2, вып. 1. В настоящее время модуль доработан: в нем появилось несколько узлов соединений, часто применяемых при проектировании технологических эстакад (рис. 4). Особенностью этих узлов является то, что в процессе проектирования параметры узла можно изменять через диалоговое окно. Кроме того, если изменить типоразмер одного из соединяемых элементов, то все остальные детали узла автоматически подстроятся в соответствии с этими изменениями. Планируется продолжать эту работу, учитывая пожелания наших клиентов.

Рис. 4

Рис. 4

Всё вышеописанное относится к проектированию металлических конструкций. Однако большое место занимает также проектирование железобетонных конструкций. В отличие от металла, разработчики программного обеспечения обращали на железобетон гораздо меньше внимания. Ранее мы пытались решить эту проблему путем приспособления программы ProSteel для создания арматурных элементов. Так был разработан адаптационный модуль КЖ, с помощью которого можно выполнять раскладку арматурных стержней с заданным шагом, создавать закладные детали и арматурные сетки по сериям и ГОСТ, создавать различные хомуты, шпильки и пр. В свою очередь, в Bentley Systems тоже занялись проблемой проектирования железобетонных конструкций. В результате появилась еще одна программа  — ProConcrete. Обе программы (ProSteel и ProConcrete) работают в одном интерфейсе, принципы выполнения команд и формирования чертежей в них одинаковы, поэтому человеку, знакомому с ProSteel, легко будет научиться работать в ProConcrete. Программа позволяет создавать различные конструкции (фундаменты, колонны, балки, плиты, стены), после чего можно выполнить армирование этих элементов. Армирование осуществляется в соответствии с типом элемента. Так, колонны и балки армируются каркасами, плиты и стены  — арматурными сетками (рис. 5).

Рис. 5

Рис. 5

При изменении размеров железобетонных элементов размеры сеток и каркасов автоматически подстраиваются под размер элемента, к которому они добавлены. В любой момент можно изменить параметры сеток и каркасов (шаг, диаметр арматуры и пр.). Если в плите или стене имеется отверстие, то в арматурной сетке, вставленной в этот элемент, также будет выполнен вырез в соответствии с формой отверстия. Впоследствии отверстие можно перемещать или менять его размеры  — вырез в сетке будет динамически изменяться. К железобетонным элементам можно добавлять не только сетки и каркасы, но и отдельные арматурные стержни произвольной формы. На все элементы можно создать спецификации, в которых будет отображаться не только длина, ширина и количество элементов, но и эскизы гнутых арматурных стержней. Как и все впервые попавшие на российский рынок программные продукты, ProConcrete недостаточно адаптирован к российским стандартам. Так, в модуле пока нет форм спецификаций, применяемых в России при оформлении чертежей. Имеются сложности при формировании 2D­чертежей. Но все проблемы решаемы, работы по адаптации модуля будут продолжаться. В целом модуль удобен и прост в работе, для его освоения не требуется больших усилий, интуитивно понятны все данные, вводимые в диалоговых окнах.

Рис. 6. Расчетная модель, выполненная в SCAD

Рис. 6. Расчетная модель, выполненная в SCAD

Еще одна часто встречающаяся при проектировании проблема  — расчеты строительных конструкций. Сейчас во многих организациях проектные работы выполняются с применением трехмерного проектирования, то есть проектировщик разрабатывает трехмерную модель с реальными размерами и типами профилей. Расчетчик же (или тот же проектировщик) заново создает ту же самую трехмерную модель, но уже в расчетной программе. Получается, что одну и ту же работу приходится выполнять дважды, а следовательно, затрачивать больше времени. Сам собой напрашивается вывод, что необходима связь расчетных и графических программ, причем связь эта должна быть двусторонней. Данную задачу решает наш модуль интеграции с расчетными программами. Он позволяет передать данные, выполненные в расчетной программе SCAD (которой пользуются многие проектировщики), в ProSteel. При этом передаются геометрические размеры всей схемы, подобранные (или проверенные) в SCAD типоразмеры профилей, а также заданные расчетчиком в SCAD марки стали (рис. 6 и 7). Проектировщику остается сконструировать узлы и оформить чертежи.

Рис. 7. Модель, импортированная в ProSteel

Рис. 7. Модель, импортированная в ProSteel

Сейчас на очереди задача реализовать такую же возможность интеграции данных в другую популярную расчетную программу  — «Лира». В ProSteel можно сохранять модель в файлах различных форматов (которые могут прочитать другие программы), что позволяет выполнить и обратную связь: то есть 3D­модель строится в ProSteel, а затем данные передаются в «Лиру» или в SCAD. Таким образом, выполняется двусторонняя связь графических и расчетных программ. Говоря о расчетах, нельзя не сказать еще об одной расчетной программе, разработанной Bentley Systems,  — Staad.Pro. Это единственная уникальная программа, полностью совместимая с ProSteel, ProConcrete и AutoPIPE (напомню, AutoPIPE  — программа для расчета и анализа напряженно­деформированного состояния трубопроводных систем и элементов несущих конструкций). При использовании Staad.Pro появляется возможность организовать совместную работу технологов и строителей, например, при проектировании всё тех же эстакад. Технологический отдел рассчитывает трубопроводную систему в программе AutoPIPE и получает нагрузки на опоры. Затем данные о нагрузках экспортируются в Staad.Pro. Саму строительную конструкцию можно построить и в Staad.Pro, и в ProSteel, и в ProConcrete. Данные из ProSteel и ProConcrete также импортируются в Staad.Pro. Далее нагрузки, переданные из AutoPIPE, прикладываются к строительным конструкциям, и выполняется проверка или подбор сечений. Затем результаты расчета передаются в ProSteel (ProConcrete), и проектировщик может заниматься уже детальной проработкой схемы. Это уже результат совместной работы четырех программ!

Таковы современные технологии, применяемые при проектировании строительных конструкций. Надеюсь, они заинтересуют читателей. А тем, кто непосредственно занят проектированием, они помогут превратить свою работу, такую интересную и захватывающую, но порой кропотливую и утомительную, в увлекательный творческий процесс, освобожденный от рутины и скуки. 

САПР и графика 3`2011