Этапы развития металлических конструкций в России

Работать с помещениями в AutoCAD Architecture просто и легко. Марки помещений и их площади наносятся одним щелчком мыши. Изменения граничных элементов приведут к автоматическому обновлению помещений, а также к обновлению спецификаций. Это функция экономит время и обеспечивает согласованность рабочей документации. Создание помещений возможно со смещением от граничных элементов на основе стандартных или пользовательских правил.

Библиотека компонентов узлов, а также средства работы с ключевыми заметками позволят оформить рабочую документацию в сжатые сроки. Надписи, легенды, ссылки на узлы размещаются на чертеже всего несколькими щелчками мыши.

В AutoCAD Architecture для архитектурных компонентов применяются AEC– размеры. При нанесении размеров учитываются разнообразные варианты привязки: к осевым линиям стен, их наружным поверхностям и т.п. AEC– размеры являются ассоциативными, по этому, при изменении модели ручного обновления размеров не требуется.

AutoCAD Architecture предлагает мощные, но  при этом простые в использовании  инструменты визуализации и трехмерного представления проекта: для создания реалистичного изображения вам не потребуется, ни специальных знаний, ни дополнительных программ. С помощью встроенных средств визуализации можно подготовить для заказчика эффектную презентацию на любой стадии проектирования. Будьте уверены: ваш стиль подачи материала не останется незамеченным.

 

6.2 ArchiCAD 14

ArchiCAD предоставляет пользователю  мощную среду 3D-моделирования и  реализует современную технологию  работы с объектами. Система разработана специально для архитекторов: инструментарий программы позволяет строить чертежи и модель из привычных объектов (стен, колонн, перекрытий и т.д.), а интерфейс программы интуитивно ясен. ArchiCAD позволяет значительно сократить время проектирования, повышая при этом качество проектной документации.

Основным отличием ArchiCAD от других систем проектирования является использование концепции «Виртуальное Здание» («Virtual Building»). «Виртуальное Здание» — это трехмерная модель вашего проекта, которая содержит всю необходимую для работы с ним информацию и совершенствуется на протяжении всего времени проектирования.

При работе в ArchiCAD вы не просто создаете отдельные чертежи, вы разрабатываете полный набор документации по проекту в одном файле: поэтажные планы, разрезы и фасады, данные о помещениях, спецификацию материалов и изделий, строительно-техническую документацию. Из этого файла легко порождаются изображения фотореалистического качества, демонстрационные видеоролики и сцены виртуальной реальности. Так как вся перечисленная документация генерируется программой непосредственно из трехмерной модели, то она отличается высокой точностью. Таким образом, в ArchiCAD вы не чертите планы здания — вы строите его.

ArchiCAD позволяет вам:

• строить проект как методом построения плоских чертежей, так и методом создания трехмерной модели;
• автоматически получать разрезы и фасады из 3D-модели;
• осуществлять коллективную работу над проектом, разделяя проект между пользователями локальной сети.

Рабочую среду ArchiCAD легко настроить: создать свои типы линий и штриховок, новые покрытия, библиотеки элементов, шаблоны для новых проектов и многое другое. Гибкость этой системы удовлетворит пользователей из различных областей проектирования — дизайна интерьеров, реставрации, многоквартирного жилищного проектирования, зданий общественного пользования, проектирования частных домов, деревянных построек и даже проектирования целых микрорайонов.

 

7 САПР для проектирования промышленных зданий в рамках дипломных работ

 

Более специализированно задачу проектирования промышленных зданий решают САПР созданные в рамках дипломных работ:

• УМК-САПР "ПРОМАРХ-2003";
• подсистемы "STEEL v1.0", "STEEL v2.0", "STEEL v3.0", "STEEL v4.0".

В этих системах для автоматизации процесса сборки 3-х мерной объемной пространственной модели здания предлагается метод, именуемый блок-секционным методом. Данный метод позволяет избавить пользователя от ручного ввода данных (маркировок и пр.), указания точек вставки блоков отдельных элементов, указания привязок и параметров ориентации вставляемых блоков (элементов конструкций), которые запрашиваются программами вставки всякий раз при обращении к ним пользователя. В блок-секционном методе реализуется возможность сборки 3-х мерной объемной пространственной модели здания на основе создания унифицированных типовых блок-секций (УТС), которые формируются программно из существующего набора типовых конструкций (колонн, фундаментов, конструкций покрытия) по унифицированным размерам пролетов (12, 18, 24, 30 метров), шагов (6, 12 метров), высот, по типам покрытия, по наличию подъемно-транспортного оборудования. Затем из готовых блок-секций создаются отдельные конструктивные блоки здания с различными пространственными, конструктивными характеристиками, тем самым, образовывая каркас здания. Данный метод гибко сочетается с методом поэлементной сборки и позволяет ускорить и облегчить процесс формирования пространственной модели производственного здания. Метод поэлементной сборки может применяться как дополнение к блок-секционному. Он служит для детальной проработки сложных конструктивных решений в местах устройства температурно-деформационных швов, местах изменения направления пролётов, высот, устройства перегородок, стыковки отдельных блоков, конструкций санитарно-бытовых внутрицеховых помещений, местах изменения типов кровли и пр., требующих от проектировщика индивидуального решения таких узлов, т.к. условия задания на проектирование могут быть совершенно различными и зависеть от многих факторов.

Следует отметить, что "ПРОМАРХ-2003" направлена на проектирование промышленных зданий из железобетонных элементов, а "STEEL COMPLETE v1.0 - 4.0" на одноэтажные промышленные здания из металлоконструкций.

 

7.1 Анализ возможностей ранее созданных подсистем

"ПРОМАРХ-2003" – это агрегированная  подсистема, которая способна создавать  трехмерную графическую модель одноэтажных, двухэтажных, многоэтажных производственных зданий, а также административно-бытовых корпусов промышленных зданий с железобетонным каркасом.

"ПРОМАРХ-2003" объединил в себе  ранее созданные подсистемы, а  именно:

• «ПромАБК» - подсистема позволяющая проектировать административно-бытовые корпуса промышленных зданий;
• «ПРОМАРХ-2001» - подсистема для проектирования многоэтажных промышленных зданий;
• «ПРОМ2Э» - подсистема по проектированию двухэтажных промышленных зданий;
• «ПРОМАРХ-2002» - подсистема для проектирования одноэтажных промзданий.

Агрегированная подсистема дает возможность проектировать (в рамках курсового проекта № 2 по курсу «Архитектура гражданских и промышленных зданий и сооружений») все виды промышленных зданий (одноэтажных, двухэтажных, многоэтажных и административно-бытовых корпусов).

Помимо агрегирования всех ранее созданных подсистем так же:

• разработано развернутое пользовательское меню;
• дополнена графическая база данных элементов производственного корпуса для всех видов промышленных зданий (одноэтажных, двухэтажных, многоэтажных)
• создано информационно-справочное обеспечение.

STEEL v.1.0 и STEEL v.2.0 дают возможность  решить задачи по автоматизированному  проектированию зданий из легких  металлических конструкций. Они  позволяют:

1) автоматизировано вставлять конструктивные  элементы в формируемую 3-х мерную  модель с учетом многовариантности  привязок к осям или другим  конструктивным элементам, например:

• варианты несущих покрытий;
• варианты колонн и стоек фахверка;
• варианты фундаментов под колонны;
• ограждающие конструкции покрытий;
• легкие конструкции стен;

и т.д;

2) вставлять отдельные конструктивные  элементы, данные для которых, основаны  на параметрическом способе создания (например, стеновых панелей и  др.) в пространство модели текущего файла чертежа, что избавляет от необходимости хранить графические блоки (пространственные изображения элементов ГБД);

3) автоматизировать процесс сборки 3-х мерной объёмной пространственной модели блок-секционным методом.

В связи с вышесказанным и учитывая то, что, например, при курсовом проектировании студентом конкретного типа здания ему, в большинстве случаев, не приходится обращаться к конструкциям другого типа зданий, нет необходимости пытаться в рамках одной системы собрать большое число таковых. Тем более что это повлияет на скорость работы системы, ее объем, удобство работы пользователя. С этой точки зрения, для курсового проектирования, системы следует развивать, придерживаясь конкретно выбранных направлений. Полезно было бы создать единую базу данных по конструкциям и отдельным программным модулям и в дальнейшем привязывать разрабатываемые системы  к этой базе данных. На рисунках 4 и 5 представлена выходная информация подсистем.

 

 

 

Рисунок 4 – Выходная информация подсистемы STEEL v.1.0.

 

 

Рисунок 5 – Выходная информация подсистемы STEEL v.2.0.

 

В целом  системы страдают от различия подходов к их организации и методов выполнения, так как это является препятствием при взаимной их увязке, а так же быстром и эффективном использовании наработок одной системы в другой.

 «STEEL Complete» v.3.0 и STEEL v.4.0 включают в себя развернутоё меню с несколькими уровнями вложенности, написание программных модулей на языке «AutoLISP», подготовку технических и методических указаний и справок по работе с подсистемой и в процессе принятия проектных решений. Пользовательское меню при этом осуществляет диспетчерские функции между всеми составными частями системы и предоставлять доступ к стандартным командам «AutoCAD». Принятие проектного решения пользователем осуществляется через диалоговое окно, предоставляемое программой  при выборе соответствующего пункта меню, и через запросы в командной строке «AutoCAD». На рисунке 6 представлена выходная информация подсистемы  «STEEL Complete» v.3.0.

 

 

Рисунок 6 – Выходная информация подсистемы «STEEL Complete» v.3.0.

 

Подсистема предусматривает выполнение следующих функций:

1. автоматической настройки системных параметров рабочей среды графического пакета «AutoCAD», которые затем можно изменить с помощью команд настройки;
2. вставка модульных разбивочных осей с возможностью автоматической маркировки и простановки размеров;
3. вставка колонн каркаса; 
4. вставка конструкции покрытия;
5. вставка ограждающих конструкций;
6. вставка блок-секции здания;
7. подготовка и оформление комплекта проектной документации;
8. предоставление справочной информации и справок по работе с командами;
9. вывод графической информации на принтер или плоттер.

Каждая функция реализована как команда базовой среды «AutoCAD», доступ к которым может быть осуществлен пользователем:

1. из верхнего выпадающего меню;
2. через панель инструментов, которая может быть либо скрытой, либо видимой;
3. из командной строки графического редактора путем набора ее имени.

Результат выполнения функций вставки объемная трехмерная модель здания (блок-секции) в текущем файле чертежа в пространстве модели, причём  конструктивные элементы  находятся на своих проименованных слоях и выделены соответствующим цветом, согласно цвету слоя. Число таких блок-секций в файле может быть любым, и все секции могут быть различными по параметрам, заданных пользователем.

Результатом выполнения функций подготовки и оформления проектной документации должен быть комплект чертежей (планы, фасады, разрезы, узлы).

Часть графических элементов, которые слишком сложны в параметрическом представлении, планируется вставлять в чертёж в виде объемных внешних графических блоков системы «AutoCAD». Другая часть будет формироваться прямо в текущем файле с помощью программных модулей через управляемые параметры в виде объектов твёрдотельного моделирования и затем копироваться, как и внешние блоки в места установки того или иного конструктивного  элемента в графической архитектурной модели.

Выходная информация представляется в виде чертежей «AutoCAD», выполненных в соответствии с действующими требованиями и нормами на оформление архитектурно-строительных чертежей.

 

7.2 Анализ недостатков ранее агрегированных подсистем AutoCAD

Подсистема «ПРОМАРХ-2003» ориентирована на проектирование промышленных зданий из железобетонных элементов, что не позволяет проектировать те же здания из металлических элементов.

Программа «STEEL COMPLETE v1.0» – нацелена на одноэтажные промышленные здания из металлоконструкций. Она позволяет решать задачу проектирования лишь с одним типом покрытия (структурное покрытие из труб типа «Кисловодск»). Она не способна проектировать здания предусматривающие наличие кранового оборудования.

Программа «STEEL COMPLETE v2.0» – позволяет проектировать одноэтажные промышленные здания из металлоконструкций. Она позволяет решать задачу проектирования  промышленных зданий с другим типом покрытия (структурное покрытие из труб типа «Берлин»).

Программа «STEEL COMPLETE v3.0.» – одноэтажные промышленные здания из металлоконструкций. Она позволяет решать задачу проектирования  промышленных зданий комплектной поставки с другим типом покрытия (структурное покрытие из труб типа «ЦНИИСК»).

Программа «STEEL COMPLETE v4.0.» – одноэтажные промышленные здания из металлоконструкций. Она позволяет решать задачу проектирования промышленных зданий некомплектной поставки с покрытиями по металлическим фермам.