Проектирование металлоконструкций: актуальные вопросы и новые решения
В журнале «САПР и графика» № 2 и 3'2011 мы уже писали о программе ProStructures, разработанной компанией Bentley Systems и предназначенной для проектирования металлических и железобетонных конструкций. В данной статье эта тема будет продолжена — мы подробнее расскажем о назначении программы, а также о новых возможностях, предлагаемых разработчиками. Напомню, что программа включает два модуля: ProSteel — для проектирования металлических конструкций и ProConcrete — для проектирования железобетонных конструкций (объединенное название модулей — ProStructures). Итак, сначала рассмотрим модуль ProSteel и проясним некоторые вопросы, часто задаваемые пользователями.
Каждый проектировщик знает, что при разработке проекта металлоконструкций используются две марки рабочих чертежей: КМ (конструкции металлические) и КМД (конструкции металлические деталировочные). Чертежи марки КМ более схематичные и включают чертежи общего вида металлических конструкций (планы, разрезы, виды, фрагменты, а также схематичные чертежи узлов без детальной проработки). Они используются на строительной площадке при монтаже строительных конструкций. На основе чертежей марки КМ выполняются более подробные и детальные чертежи марки КМД. Они включают более подробное отображение конструктивных элементов с простановкой всех размеров, указанием диаметров болтов, высоты катетов сварных швов; в них также формируются подробные спецификации, в которых учитываются все детали. Таким образом, чертежи марки КМД содержат всю информацию, необходимую для создания конструкций в заводских условиях. Возникает вопрос: для разработки какой марки чертежей (КМ или КМД) предназначен модуль ProSteel? Здесь складывается парадоксальная ситуация. Часто на презентациях можно слышать от проектировщиков, разрабатывающих марку КМ (более схематичную), что программа хорошая, но применять ее более целесообразно для разработки чертежей марки КМД. Проектировщики же, занимающиеся разработкой деталировочных чертежей, наоборот, утверждают, что программа удобна для разработки чертежей марки КМ, а для КМД неприменима.
Попробуем прояснить ситуацию. Концепция программы предполагает комплексный подход к процессу строительства — все этапы (начиная с проектирования и заканчивая строительством объекта) выполняются на основе одной и той же модели. При этом одни проектировщики могут создавать модель; другие передают данные в расчетные программы и выполняют расчет модели; третьи на основе модели выполняют схематичные монтажные чертежи, используемые на стройке (марка КМ); следующая группа проектировщиков разрабатывает подробные чертежи отдельных конструктивных элементов (марка КМД); еще одна группа специалистов осуществляет передачу данных на станки с числовым программным управлением (ЧПУ) и т.д. Поскольку все перечисленные работы выполняются на основе одной и той же трехмерной модели, то изменения, сделанные в модели, должны отображаться на всех разработанных чертежах и на данных, отправляемых на ЧПУ. Благодаря такой организации работы исключаются ошибки, связанные, например, с тем, что в одном документе данные изменили, в другом забыли, а потом на стройке оказалось, что смонтированный на заводе конструктивный элемент не вписывается по размерам в общую конструкцию. Таким образом, специалисты (от проектировщиков до производственников) связаны между собой и заинтересованы в том, чтобы объект был построен быстро и качественно. В России такого подхода нет. У нас проект марки КМ делает одна организация, КМД — другая, не связанная, как правило, с первой ни материально, ни организационно. Строительство объекта также выполняет организация, не связанная с двумя первыми. У всех свои задачи, общей заинтересованности в результатах работы нет. Передача данных на станки с ЧПУ вообще находится в зачаточном состоянии и, скорее всего, в ближайшее время применяться в России не будет. Тем не менее использовать программу можно и в нашей стране. Работая с программой, совсем необязательно последовательно выполнять все этапы — от проектирования до сдачи объекта в эксплуатацию. При наличии модели можно выполнить только проект марки КМ или только проект марки КМД (рис. 1 и 2). Всё зависит от потребностей проектировщика и от того, какие параметры он задаст в стилях деталировки при формировании чертежей. Какие установки будут заданы — так и будут выполняться чертежи. Таким образом, модуль ProSteel — это мощный инструмент, позволяющий разрабатывать любые рабочие чертежи с различной степенью детализации. На рис. 3 приведен пример выполнения чертежа марки КМ, на рис. 4 — марки КМД (оба чертежа выполнены с использованием модуля ProSteel).
Рис. 1. Модель, разработанная для марки КМ
Рис. 2. Модель, разработанная для марки КМД
Ранее мы упоминали такое понятие, как стиль деталировки. Хочется подробнее рассмотреть этот вопросе и рассказать о новых возможностях, предлагаемых разработчиками программы при формировании чертежей. Как уже говорилось, основной принцип работы программы — создание трехмерной модели с последующим формированием на ее основе двумерных чертежей. Элементы на чертежах могут отображаться либо схематично, либо более подробно — это задается в так называемом стиле деталировки. Стиль деталировки представляет собой набор параметров, позволяющий настроить внешний вид чертежа. К таким параметрам относится, например, способ отображения элементов (один и тот же элемент можно отобразить в виде одной линии, а можно более подробно — со всеми соединительными пластинами, отверстиями и пр.). В стиле деталировки также можно указать, как будут проставляться размеры, выполняться позиционирование и задать многие другие настройки. Этих параметров так много, что пользователи, впервые увидев диалоговое окно настроек стиля деталировки, обычно пугаются. Тем не менее все настройки классифицированы очень логично, и при наличии определенного опыта работать с ними довольно просто. Хочется отметить, что в последних версиях ProSteel разработчики ввели много усовершенствований, позволяющих более гибко выполнять настройку стилей деталировки. Прежде всего это относится к простановке размеров. Кто пользовался старыми версиями программы, наверное, помнит, что настроить размерные цепочки так, как нужно пользователю, ранее было очень сложно. Часто при настройке стиля деталировки проектировщик вообще отказывался от автоматической простановки размеров и выполнял образмеривание элементов «вручную» уже после создания чертежей. Конечно, это отнимало много времени и не соответствовало основной цели программы — автоматически формировать чертежи так, чтобы они требовали минимальной доработки «руками». Сейчас разработчики ввели более удобную и гибкую схему формирования размерных цепочек: проектировщик сам может настроить количество размерных цепочек, которые будут отображаться на схеме, а также задать, какая информация будет отображаться на каждой цепочке. Например, можно настроить, чтобы на одной цепочке отображались размеры между осями элементов, на другой — расстояния между координационными осями, на третьей — общий размер конструкции. Более того, сейчас в настройках можно отфильтровывать элементы по типоразмеру или по длине, для того чтобы размеры проставлялись, к примеру, только между двутаврами длиной более метра. Такой же принцип реализован в настройках отображения элементов: часто для удобства чтения чертежа требуется выполнить схему, на которой не должны отображаться мелкие элементы, или какието элементы на схеме нужно отобразить в виде линии, какието реально, а какието вообще отображать не нужно. Все эти настройки можно легко выполнить в соответствующем разделе стиля деталировки. Таким образом, двумерные виды создаются автоматически и требуют минимальной доработки «вручную».
Рис. 3. Пример выполнения чертежа марки КМ
Рис. 4. Пример выполнения чертежа марки КМД
Хочется затронуть еще одну тему, связанную с построением модели, — создание узлов соединения конструктивных элементов. Здесь актуальны три основные проблемы: база узлов, разработка собственных узлов и параметризация. Многие проектировщики сетуют на то, что база узлов ограниченна и многие узлы не соответствуют нашим стандартам. На это хочется ответить, что в ProSteel имеется большая база узлов, дополненная адаптационным модулем «Типовые узлы», который был разработан специалистами компании «Ребис РАША» для адаптации программы под российские стандарты. Для каждого созданного узла имеется большое количество настроек, изменяя которые можно кардинально менять внешний вид узла. В настройках можно задать, какие соединительные элементы должны быть включены в узел, можно управлять размерами этих элементов, можно задать тип соединения (на болтах или на сварке), а также многие другие параметры. Таким образом, выполняя одну и ту же команду, можно получать абсолютно разные соединения элементов. Если проявить фантазию и творчески подойти к процессу создания узлов, можно добиться требуемых результатов. Узлы, созданные средствами ProSteel (рис. 5), уникальны еще и тем, что между всеми элементами узлов создаются так называемые логические связи. Это значит, что при изменении какихлибо параметров соединяемых элементов (например, изменение типоразмера одного из элементов) все остальные детали узла автоматически подстраиваются под эти изменения — перемещаются, меняют размеры и пр. Внутренняя структура логических связей очень сложная, поэтому добавление новых элементов в такой узел исключается. Но в программе имеется возможность создавать собственные соединения, только разрабатывать их должен программист, обладающий определенными знаниями. Многие проектировщики, знакомые с программами на платформе Revit, недовольны тем, что в ProSteel отсутствуют параметрические узлы. На это хочется ответить, что в программах на платформе AutCAD параметризацию стали внедрять только начиная с версии 2010 (если не считать динамические блоки, введенные еще раньше), то есть этот раздел находится на начальном этапе развития. Когда Bentley начала разрабатывать свое ПО, параметризации в AutoCAD не существовало, но у разработчиков еще тогда возник вопрос об «умных» соединениях. В результате были созданы описанные выше узлы с логическими связями. Возможно, в следующих версиях ProSteel разработчики обратят внимание на параметризацию и начнут применять новые возможности AutoCAD к своим объектам.
Рис. 5. Примеры узлов, созданных с использованием одной и той же команды
В заключение хочется сказать несколько слов об адаптационных модулях к программе ProStructures. В июле 2011 года вышла новая версия основного ядра ProStructures V8i SELECTseries 4, а в сентябре были выпущены адаптации к ней. Как и основное ядро ProStructures, адаптации работают на 32 и 64разрядных операционных системах Windows XP, Windows Vista, Windows 7, версии AutoCAD — 2010, 2011, 2012. Адаптационные модули были созданы с целью адаптации программы ProStructures к отечественным стандартам. Более подробную информацию об этих модулях можно узнать на сайте www.rusapr.ru, а также прочитав статью «Инновационные технологии в строительном проектировании» в журнале «САПР и графика» № 2 и 3’2011.
