Автоматизация проектирования большепролетных зданий

Если еще 5-10 лет назад преобладающее большинство проектов выполнялось на кульманах, то сейчас большинство конструкторов работают в AutoCAD, используя только его возможности проектирования в 2D в качестве электронного аналога кульмана. Проектирование преимущественно ведется по-прежнему на плоскости, а не в пространстве, что влечет за собой множество серьезных ошибок, в том числе и связанных с человеческим фактором. Среди них можно назвать следующие: недостаточная проработка конструктором некоторых узлов из-за трудоемкости их прорисовки, отсутствие части элементов, соединений и обозначений на отдельных чертежах или их смещение относительно друг друга, ошибки, возникающие в процессе расчетов, ведущие к неточностям в спецификациях. Все эти ошибки ведут не только к удорожанию конструкции, но и к проблемам при монтаже, вплоть до невозможности его проведения. Поэтому возникает необходимость использования систем автоматизированного проектирования (САПР) металлоконструкций, основанных на другой идеологии — проектировании конструкции в пространстве (3D).

Объекты, при проектировании которых использовалась система Bocad-3D:

Посмотреть увеличенное изображение

Посмотреть увеличенное изображение

Компьютерный Центр Моспроект работает в области архитектурно-строительного компьютерного проектирования, специализируясь на разработке и внедрении систем автоматизированного проектирования, а также на обучении работе с ними. Мы являемся дистрибьютором ведущих фирм-производителей архитектурных и строительных САПР. Уже более трех лет мы являемся представителем на территории России и стран бывшего СССР компании Bocad Software GmbH (Германия) — разработчика мощной пространственной CAD-системы проектирования металлоконструкций, охватывающей весь спектр строительства на основе стальных конструкций от несущих конструкций до стен, кровли и остекления. За это время произведены работы по русификации системы Bocad-3D, расширению баз данных, а также по адаптации ее к строительным нормам и правилам, действующим на территории РФ. Комплексная система складывается из нескольких модулей: «Стальные конструкции», «Стена/Кровля», «Конструкции из стекла и металла», «Лестницы, перила, балюстрады», «Деревянные конструкции», «Железобетон» и «Визуализация». Все эти модули работают с общей базой данных. Модульность системы позволяет пользователю индивидуально подобрать конфигурацию исходя из собственных потребностей.

Система Bocad-3D позволяет конструктору в интерактивном режиме видеть результат своей деятельности и вносить изменения в проект как в 3D-модели, так и на любых плоских видах, таких как виды по осям, на отметках высоты, в разрезах и сечениях, видах в плоскости оси элемента или просто на виде, построенном через произвольные три точки. Это позволяет осуществлять непрерывный контроль над процессом проектирования. Использование баз данных конструктивных элементов (DIN, ГОСТ, ОСТ, СТО АСЧМ) и соединений, а также встроенного автоматического контроля построений наряду с развитой системой фильтров и проведением маркировки изделий по заданным параметрам в автоматическом режиме с последующей автоматической генерацией чертежей КМ или КМД и спецификаций позволяет значительно снизить трудоемкость, следовательно, сократить время работы над проектом, уменьшить количество ошибок, т.е. повысить качество и надежность выполняемых работ.

Объекты, при проектировании которых использовалась система Bocad-3D:

Посмотреть увеличенное изображение

Посмотреть увеличенное изображение

Посмотреть увеличенное изображение

Кроме того, особо следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев, а особенно при проектировании большепролетных зданий и сооружений используются повторяющиеся или типовые узлы. Эти узлы должны быть не только качественно и детально проработаны для последующего корректного построения чертежей, но и быть параметрическими, т.е. изменяться в зависимости от элементов, на которых они используются. Практически во всех конструкциях используются типовые узлы опирания колонн, ребра жесткости и связи. К сожалению, невозможно создать универсальную базу данных узлов из-за разнообразия применяемых элементов, технологий и направлений деятельности компаний, работающих на рынке проектирования металлоконструкций. Поэтому возникает необходимость в возможности самостоятельного расширения базы данных (БД) пользователем, в зависимости от его потребностей, при этом процедура добавления узлов должна не требовать специальных навыков, таких как знание специфических языков программирования, и должна быть доступна обычному конструктору. В новой 21 версии системы Bocad-3D конечный пользователь может создавать собственные параметрические узлы как с использованием программирования (для опытных пользователей), так и без него, используя новый интуитивно-понятный встроенный механизм.

Примеры чертежей, выполненных в системе Bocad-3D:

Посмотреть увеличенное изображение	Посмотреть увеличенное изображение
Посмотреть увеличенное изображение	Посмотреть увеличенное изображение

Не стоит забывать также о том, что при проектировании часто возникает необходимость использования в новых проектах ранее спроектированных конструкций. В системе Bocad-3D это реализуется в рамках создания и обмена блоками. Причем такой обмен может вестись в процессе работы над проектом как одного, так нескольких конструкторов (групповой работы).

Развитая сеть интерфейсов позволяет передавать данные из системы Bocad-3D в другие приложения: AutoCAD, Microstation, Gamma Ray, ROBOT Millennium, FRAMEWORKS, CADCENTER и пр., используя следующие форматы данных: DXF (2D/3D), DWG, DNG, SSDNF, PDMS, NC-DSTV, STAAD-III, SDNS/2 и др.

Также необходимо обратить внимание, на то, что проектирование зданий и сооружений невозможно без проведения статического расчета, поэтому система Bocad-3D, работает как с европейскими (Dlubal), так и с российскими (Лира) расчетными системами. Это позволяет обеспечить высокую надежность и безопасность проектируемых конструкций.

Применение современного механизма визуализации (OpenGL) позволяет не только быстро и удобно просматривать модель целиком или отдельные ее части, но и сохранять полученные изображения (например, в формате JPG).

3D-модель объекта, выполненная в системе Bocad-3D:

Посмотреть увеличенное изображение

Однако необходимо помнить, что создание пространственной модели, чертежей и спецификаций не является самоцелью, а всего лишь одна из ступеней в лестнице работы над проектом, наряду с производством, поставкой и монтажом. Только четко функционирующий процесс организации производства позволяет сделать производство действительно эффективным. В рамках этой работы в системе Bocad-PS реализованы следующие функции:

• работа с единой БД здания или сооружения;
• возможность редактирования элементов;
• контроль стадии выполнения конструкции, отправочной марки или элемента: в рамках этой функции можно получить всю необходимую информацию по геометрическим и физическим характеристикам элемента, а также проследить на каком этапе находится работа над ним (проектирование, изготовление, поставка или монтаж);
• работа со станками с числовым программным управлением (ЧПУ): просмотр, редактирование файлов *.nc, оптимизация раскроя металла;
• работа со складами: спецификации со штрих-кодами позволяют максимально облегчить идентификацию и работу с элементами;
• оптимизация закупок материалов по расходу металла (учет возможности применения обрезков);
• управление поставками;
• контроль монтажа.

Таким образом, Bocad-PS позволяет оптимизировать документооборот, унифицировать обработку информации и сделать процесс производства более гибким и легко изменяемым.

Объект, при проектировании которого использовалась система Bocad-3D:

Посмотреть увеличенное изображение

Благодаря интегрированию процесса проектирования с производством система Bocad-3D позволяет значительно сократить время выпуска проектной документации, производства и закупок необходимых материалов и осуществления монтажа. Все это позволяет удовлетворять постоянно растущие требования к проектированию стальных конструкций.

Пархоменко (Неживова) Мария Игоревна
инженер I категории
Компьютерный центр ОАО «МОСПРОЕКТ»