Михаил Сухарев,
инженер технической поддержки отдела комплексных решений ГК «СиСофт» (CSoft)
Александр Белкин,
руководитель отдела комплексных решений ГК «СиСофт» (CSoft)
Использование технологий информационного моделирования позволяет сократить временные затраты на проектирование, практичес-ки полностью исключить возможные ошибки, а также упростить прохождение согласований — в том числе в надзорных органах. Одним из эффективных инструментов BIM-проектирования является линейка программных продуктов Model Studio CS.
Model Studio CS Строительные решения — универсальный BIM-инструмент для разделов АР/КМ/КЖ
Model Studio CS Строительные решения обладает широким перечнем специально разработанных инструментов и функций, позволяющих спроектировать промышленный объект любой сложности по разделам АР, КМ, КЖ. В этой статье мы рассмотрим раздел КМ (рис. 1).
Рис. 1. 3D-модель химической установки
Проектирование металлоконструкций в среде Model Studio CS Строительные решения можно разделить на несколько этапов:
- формирование 3D-модели зданий и сооружений;
- анализ и оптимизация конструкций в расчетных системах;
- формирование отчетной документации в виде 2D-чертежей и спецификаций;
- публикация модели в систему CADLib Модель и Архив для интеграции со смежными дисциплинами;
- экспорт/импорт данных в формат IFC для взаимодействия с программными BIM-комплексами и прохождения экспертиз.
Формирование 3D-модели зданий и сооружений
В основе Model Studio CS лежит обширная база данных, содержащая типовые элементы фасонного проката в соответствии с действующими ГОСТ, СТО и ТУ, пластины и болтовые/сварные соединения, позволяющие создавать в трехмерном пространстве модели произвольного наполнения и некоторые готовые типовые металлические конструкции (лестницы, площадки, ограждения, фермы, прожекторные мачты, молниеотводы и пр.), которые можно найти в библиотеке объектов и тут же использовать в своей модели (рис. 2).
Рис. 2. Примеры металлических конструкций из БД
Мodel Studio CS Строительные решения позволяет автоматизировать создание металлического каркаса здания. Для этого достаточно задать параметры и характеристики элементам будущего каркаса, таким как колонны, ригели, прогоны, связи и узлы (рис. 3).
Рис. 3. Результат выполнения команды Каркас
В процессе проектирования можно воспользоваться командой Редактор металлопроката и, выбрав группу, тип и норматив металлического профиля, вычертить новый или заменить на другое сечение. При изменении автоматически перестраивается узел, связанный с изменяемым металлическим профилем (рис. 4).
Рис. 4. Интерфейс работы команды Редактор металлопроката
Реализован функционал по созданию составного сечения из различного типа стандартных и нестандартных профилей. Разместив набор профилей разного типа (двутавры, швеллеры, уголки, трубы и т.п.), при помощи стандартных инструментов графической платформы можно расположить их относительно друг друга для получения необходимого составного сечения. Команда Составной профиль позволяет сформировать составное сечение, указав профили и базовую точку построения. Полученное сечение добавляется в базу данных для дальнейшего применения (рис. 5).
Рис. 5. Процесс создания составного сечения
Теперь подробнее остановимся на узлах. Конструирование узловых соединений можно осуществить несколькими способами:
Выбрав параметрический узел из библиотеки стандартных компонентов, включающей серийные 2.440-2.1, применить его к соответствующим профилям. Геометрические размеры фасонных деталей узла всегда можно настроить в окне свойств. Выбранный параметр выделяется на демонстрационном чертеже формы (рис. 6).
Рис. 6. Процесс вставки параметического узла из БД
Создать пользовательское узловое соединение командой Создать узел с последующей его доработкой посредством соответствующих инструментов (рис. 7).
Рис. 7. Создание и подрезка конькового узла
Создать узел с помощью редактора узла с расстановкой фасонных деталей, образованных из 3D-примитивов (рис. 8).
Рис. 8. Вставка в узел фасонных деталей
Готовые узлы могут быть скопированы и изменены в пространстве модели, а затем сохранены в библиотеку узловых соединений. Это позволяет избежать необходимости многократного повторения рутинных операций.
В Model Studio CS Строительные решения реализован многофункциональный инструмент Редактор параметрического оборудования. С его помощью можно создать параметрическую металлическую деталь, профиль или целое оборудование любой формы (рис. 9).
Рис. 9. Пример выполнения металлического ограждения с помощью Редактора параметрического оборудования
Рис. 10. Процесс создания металлических сборок
Работать со сборочными изделиями позволяет функционал по формированию сборок произвольной формы из элементов металлопроката (рис. 10). Для создания сборки КМ пользователю необходимо указать:
- необходимые компоненты;
- базовую точку сборки и основные атрибутивные характеристики.
В параметрах объединенной модели создается иерархический список свойств входящих в сборку компонентов. При изменении состава сборки в режиме реального времени происходит автоматический перерасчет веса изделия. Сборку можно сохранить в базу данных для дальнейшего использования (рис. 11).
Рис. 11. Параметры металлической сборки
Если возникла необходимость изменить профили в сборке или состав изделия, следует воспользоваться инструментами редактирования сборки или расформировать ее с помощью команды Расформировать сборку КМ (рис. 12).
Рис. 12. Расформирование металлической сборки
Model Studio CS Строительные решения предоставляет эффективный инструментарий для проектирования кабельных эстакад, включающий базу данных, в которой содержится огромное количество параметрических объектов, таких как балки, стойки, фермы, кровля и др. С помощью команды Поднять объекты на рельеф фундаменты стойки эстакады привязываются к рельефу местности в проектное положение (рис. 13).
Рис. 13. Формирование кабельной эстакады
По просьбе пользователей проектных институтов реализован функционал по автоматической расстановке металлических пластин под опоры трубопровода, выполненных в программном комплексе Model Studio CS Трубопроводы. Координаты верха пластин при автоматизированной вставке соответствуют низу технологических опорных частей. Габариты опорных пластин рассчитываются по формуле с учетом размера опоры трубопровода и максимального перемещения по расчету (рис. 14).
Рис. 14. Результат выполнения команды Расстановка опорных пластин
Анализ и оптимизация конструкций в расчетных системах
Model Studio CS Строительные решения позволяет экспортировать металлические конструкции в такие расчетные системы, как ПК ЛИРА 10.x, ЛИРА-САПР (САПФИР), ПК SCAD Office. При этом передаются геометрия, параметры сечений, тип материала объектов, что позволяет, немного их доработав, осуществить проверку или подбор сечений.
Для ПК ЛИРА реализован двусторонний интерфейс: измененные в нем сечения при импорте в Model Studio CS Строительные решения будут автоматически заменены и выделены цветом в исходном файле (рис. 15).
Рис. 15. Результат обратного импорта из ПК ЛИРА
в MS CS Строительные решения
Формирование отчетной документации в виде 2D-чертежей и спецификаций
После создания цифровой модели в Model Studio CS Строительные решения приступаем к формированию комплекта монтажно-технологических чертежей и спецификаций в соответствии с требованиями ГОСТ 21.501-2018. Эта документация выводится автоматически по заранее сформированным правилам, называемым преднастроенными проекциями. Программное обеспечение позволяет автоматически получать планы, разрезы, схемы, фасады, виды на основе уже имеющихся преднастроенных проекций. Способ, вид и тип вывода документации пользователь при необходимости может настраивать самостоятельно (рис. 16 и 17).
Рис. 16. Окно выбора профилей преднастроенных проекций
Рис. 17. Примеры сформированных чертежей и спецификаций
Специальная команда Спецификатор позволяет настроить автоматическое получение экспликаций, спецификаций и ведомостей в соответствии с отраслевыми стандартами.
Табличные документы могут быть получены в различных форматах: nanoCAD, AutoCAD, MS Word, MS Excel и др.
Элементы оформления, такие как размеры, отметки уровня, выноски и позиции, проставляются в автоматическом (через параметры преднастроенной проекции) или в полуавтоматическом режиме с помощью соответствующих инструментов.
Кроме отчетной документации в виде таблиц, предоставляется возможность сформировать ведомость объемов работ. Если объектам назначены сметные свойства, то можно с помощью специального инструмента экспортировать данные модели в форматах XML и ARPS в различные сметные программы, например в ГРАНД-Смету, и получить отчетные документы в виде смет. Пользователь назначает параметры ГЭСН, вставляя их из базы данных. Затем с помощью команды Спецификатор производится экспорт в необходимом формате (рис. 18).
Рис. 18. Экспорт сметных свойств в формат XML
Публикация модели в систему CADLib Модель и Архив для интеграции со смежными дисциплинами
Важной особенностью Model Studio CS Строительные решения является наличие собственной системы управления BIM-данными — CADLib Модель и Архив, предназначенной для совмещения и проверки 3D-/BIM-моделей, создания электронного архива и работы с календарными планами в связке с 3D-моделями.
Система CADLib Модель и Архив обладает эффективными средствами импорта BIM-моделей любых производителей, что позволяет использовать ее в международных проектах любой сложности. Реализована возможность импорта/экспорта IFC-файлов (включая версию 4.0), а также импорта файлов AVEVA, разработаны плагины для Autodesk Revit, Autodesk Inventor, Autodesk Navisworks для прямой публикации данных в центральную БД CADLib.
Пользователь может выбрать необходимые правила из подсистемы проверки модели на коллизии или создать собственные. Затем алгоритмы проверки анализируют модель на выполнение соответствующих условий. В случае выявления нарушений на модели выводятся сигнальные значки-объекты — собственно коллизии (рис. 19).
Рис. 19. Металлический каркас в CADLib Модель и Архив
Экспорт/импорт данных в формат IFC для взаимодействия с программными BIM-комплексами и прохождения экспертиз
При поддержке Российского фонда развития информационных технологий реализован интерфейс по экспорту/импорту 3D-моделей в формат IFC. Новый функционал позволяет обмениваться графической и текстовой информацией на основе технологии BIM (Building Information Modeling) между различными производителями программного обеспечения в сфере архитектурного и технического проектирования и строительства, а также работать с версиями IFC2х3 и IFC4. Средства экспорта и импорта обеспечивают возможность осуществлять настройку и маппинг параметров информационной модели и классов IFC. Настраиваемый экспорт IFC4 позволяет обмениваться данными с МГЭ (Мосгосэкспертизой) и/или ЦГЭ (Ленгосэкспертизой) на основе спецификаций IFC4. В СУИД CADLib Модель и Архив реализованы настройки извещения об изменениях, произведенных в сохраненных файлах IFC. Кроме того, предусмотрен инструмент для отслеживания модификаций, появляющихся при импорте IFC-файлов, в которых хранятся уникальные неизменяемые идентификаторы объектов (рис. 20).
Рис. 20. Импорт IFC-файла из ПО Tekla в Model Studio CS Строительные решения
Более того, при импорте IFC-файла из ПО Tekla металлические профили можно редактировать как металлические профили Model Studio CS Строительные решения: задавать параметры и изменять размеры с помощью «ручек», получать чертежи и т.д. (рис. 21).
Рис. 21. Редактирование импортированных профилей металлопроката в Model Studio CS Строительные решения
Таким образом, программный комплекс Model Studio CS Строительные решения обладает широким спектром инструментов, позволяющих упростить проектирование, входит в отечественный реестр программного обеспечения, гарантирует информационную безопасность и сокращение санкционных рисков за счет обеспечения возможности импортозамещения без потери функциональности в рамках решаемых инженерных задач. Программа динамично развивается с учетом изменяющихся государственных норм и стандартов, а также пожеланий пользователей.
Статья была опубликована в журнале «Управление качеством», № 12, 2022
