Этапы развития металлических конструкций в России

 

7.3 Способы совершенствования подсистем

Перечисленные выше подсистемы можно усовершенствовать за счет:

1. внедрения новых конструктивных элементов в графическую базу данных программы для автоматизированной вставки элемента в формируемую 3-х мерную модель с учетом многовариантности привязок к осям или другим конструктивным элементам;
2. подготовки новых программных модулей, основанных на создании и дальнейшей вставке отдельных  конструктивных элементов в пространство модели текущего файла чертежа;
3. добавления для автоматизации процесса сборки объёмной 3-х мерной пространственной модели блок-секционным методом к существующим модулям со структурным покрытием из труб типа «Кисловодск» и структурным покрытием из труб типа «Берлин», «ЦНИИСК», с покрытием по металлическим фермам здания с покрытием из ферм замкнутого стального профиля типа «Молодечно».
4. создание информационно-справочного обеспечения по системе;
5. объединение всех версии «STEEL COMPLETE v1.0, v2.0,v.3.0, v4.0» в единую агрегированную систему «STEEL COMPLETE v5.0» с их адаптацией под возможности новой версии базовой системы AutoCAD-2006. Целью создания подобного программного комплекса была бы автоматизация процесса сборки объёмной 3-х мерной пространственной модели блок-секционным методом со структурными покрытиями типов «Кисловодск», «Берлин», «ЦНИИСК», покрытием по металлическим фермам и типа «Молодечно».

Все выше перечисленное позволит не только расширить базу элементов, но и производить выбор того или иного вида покрытия при проектировании промышленных зданий из металлоконструкций.

 

7.4 Форма пользовательского меню  ранее созданных систем

Пользовательское меню системы «STEEL» состоит из трех элементов:

1) Верхнее падающее меню;

2) Диалоговые окна для работы с пользовательскими функциями;

3) Боковое экранное меню;

4) Панели инструментов.

Через верхнее меню пользователю дается возможность управлять процессом создания модели производственного здания (выбор и вставка конструктивных элементов каркаса), а также реализованы функции управления открытыми проектами.

Боковое экранное меню и панели инструментов дают возможность доступа к стандартным командам базовой системы AutoCAD.

Структура бокового экранного меню аналогична структуре бокового меню системы AutoCAD.

При создании программных модулей для отрисовки конструктивных элементов были поставлены следующие условия:

1) Возможность параметрического задания габаритных размеров элементов и сечений их составляющих;

2) Возможность модификации однотипных элементов;

3) Дать возможность подключения расчетных модулей для подбора сечений элементов под заданную нагрузку.

Для реализации первого условия был использован язык программирования Visual Basic 6.0, позволяющий как создавать диалоговые окна, так и программно отрисовывать графические примитивы, а также параметрическая база сечений конструктивных элементов каркаса (технологию создания и модификации базы данных смотри в инструкции пользователя).

Для реализации второго и третьего условий была использована возможность создания блоков – сложных графических примитивов системы AutoCAD, которые могут содержать как любые простые примитивы (отрезки, полилинии, «твердые тела» и т.д.), так и другие блоки. Замена одного блока другим, с тем же именем – модификация элемента. Если заменяемый блок содержится в другом сложном блоке – модификация одного из элементов составного сечения.

Для создания колонн и подкрановых балок были использованы простые блоки, так как замена одного из элементов (например, толщина полки, сечение стержня колонны и т.п.) приводит к изменению сечения практически всех составных элементов. Поэтому заменять нужно весь блок целиком.

Другая ситуация со стропильными фермами. Для их создания были использованы сложные блоки, содержащие блоки всех составных частей: стержни, фасонки. Это дает возможность изменить сечение одного стержня и фасонок, к которым он крепится, не затрагивая других элементов.

Каждая функция системы реализована в отдельном модуле, содержащем необходимые процедуры.

Пользовательское меню систем «STEEL Complete» V1.0, «STEEL Complete» v2.0, «STEEL Complete» V3.0, «Steel» v.4.0 состоит из трех элементов:

1) верхнее выпадающее меню;

2) диалоговые окна для работы с пользовательскими функциями;

3) боковое экранное меню.

Через верхнее выпадающее меню пользователю дается возможность управлять процессом создания модели здания (выбор и вставка конструктивных элементов каркаса), а также реализованы функции управления открытыми проектами. Боковое экранное меню и панели инструментов дают возможность доступа к стандартным командам базовой системы «AutoCAD».

Предполагается создание пользовательского меню системы «Steel Complete v.5.0» состоящего из верхнего выпадающего меню.

Через верхнее выпадающее меню пользователю дается возможность управлять процессом создания модели здания (выбор и вставка конструктивных элементов каркаса), а также реализованы функции управления открытыми проектами.

При создании программных модулей для вставки конструктивных элементов было поставлено условие возможности выбора элементов с определёнными параметрами.

Для реализации этого условия предлагается использовать язык программирования «AutoLISP». На рисунке 3 представлена структура системы «Steel Complete v.5.0».

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Структура системы «Steel Complete v.5.0»

 

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

 

1.1 Общие сведения

 

Основной целью является создания агрегированной подсистемы «STEEL COMPLETE v5.0» для автоматизации проектных работ по построению архитектурно-конструктивной модели одноэтажного промышленного здания (модуля) из легких металлических конструкций комплектной поставки, а так же по подготовке и оформлению комплекта чертежей.

Система будет разрабатываться на основании задания на дипломное проектирование, нормативно-технических документов в области архитектурно-строительного проектирования и разработки систем САПР, а также методических и учебных пособий:

• Шерешевский И. А. Конструкции промышленных зданий и сооружений.- Л.:    Стройиздат, Ленинградское отделение, 1979. –168 с. [1];
• Беленя Е. И. Металлические конструкции.- М.: Стройиздат. 1986. –560 с. [2]
• СHиП II-23-81*. Стальные конструкции./ Госстрой СССР.- М.: Стойиздат, 1982.– 96 с. [3]
• СНиП 1.04.03-85* Нормы продолжительности и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений. Часть 1 / Госстрой СССР, Госплан СССР.- М.: АПП ЦИТП, 1991.– 280 с. [4]
• Полещук Н.Н. Visual LISP и секреты адаптации AutoCAD. - СПб.: БХВ-Петербург, 2001.–576с. [5]
• Кудрявцев Е.М. AutoLISP. Основы программирования в AutoCAD 2000. - М.:ДМК Пресс, 2000. – 416 с. [6]
• Справочник проектировщика. Легкие конструкции одноэтажных производственных зданий. / Е.Г Кутухтин, В.М. Спиридонов, Ю.Н. Хромец и др. - М.: Стройиздат, 1988. – 263 с. [7]
• Шубин Т.Г. Промышленные здания.- Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1979. –142 с. [8]

 

1.2 Назначение и цели создания системы

 

Основной целью создания подсистемы «STEEL COMPLETE v5.0» является автоматизация проектных работ по построению архитектурно-конструктивной модели одноэтажного промышленного здания (модуля) из легких металлических конструкций комплектной поставки, а так же по подготовке и оформлению комплекта чертежей.

Целью создания подсистемы является достижение технического показателя объекта автоматизации значений, определенных в действующих СНиПах и ГОСТах. Критерием оценки достижения цели является соответствие полученного комплекта проектной документации требованиям, перечисленным в указанных документах.

Кроме того, система будет ориентирована на использование в учебных целях студентами дневного отделения ПетрГУ специализации «Информационные технологии в строительстве».

Основной задачей является построение объемной модели промышленного здания с последующей возможностью создания чертежей (плана этажа, плана фундаментов, плана покрытия, плана кровли, фасада, разрезов и генплана).

Подсистема должна преследовать цель:

1. научить студента правильно проектировать промышленные здания и сооружения в незнакомой программной среде;
2. научить студента самостоятельно разрабатывать конструктивные решения комплексов зданий и сооружений;
3. расширить навыки графического изображения проектного материала с применением современных средств вычислительной техники;
4. научить студента умело использовать техническую литературу, нормы строительного проектирования, каталоги индустриальных строительных изделий, паспорта и серии типовых проектов, ГОСТы и другие справочные материалы.

Основной задачей студентов при выполнении курсовых проектов на базе САПР является дальнейшее овладение методом проектирования. Выполняя проект по заданной теме, студент должен уяснить основные положения и принципы, общие для проектирования любых промышленных зданий. Одновременно с этим, выполнение курсового проекта предусматривает развитие у студента пространственного и виртуального мышления, эстетического вкуса и воображения, а так же ознакомление с теоретическими основами разработки и применения автоматизированных подсистем проектировании промышленных зданий.

 

1.3 Характеристика объекта автоматизации

 

Объектом автоматизации является процесс создания объемной архитектурно- конструктивной модели одноэтажного промышленного здания, выполненного в металлическом каркасе по серии 1.460.3-23.98 «Стальные конструкции производственных зданий с пролетами 18, 24, 30 м с применением замкнутых гнутосварных профилей типа «Молодечно»» [9], и формирование комплекта технической документации на основе созданной трехмерной модели.

 

1.3.1 Описание объекта

В качестве контрольного примера будет принят производственный корпус производственной базы НГДУ на 400 скважин, взятый из специальной литературы. Корпус в плане 36 х 84 м с подъемно-транспортным оборудованием (мостовой кран грузоподъемностью 5 т). Рабочие пролеты – 18 м. Шаг колонн - 12 м. В состав производственного корпуса входят следующие помещения:

1. Столярное отделение;
2. Венткамера;
3. Кладовая материалов и запчастей;
4. Отделение ремонта погружных насосов и гидрозащиты;
5. Электроремонтное отделение ПРЦЭиЭ;
6. Электрощитовое помещение;
7. И.Р.К.;
8. Кладовая инструмента;
9. Венткамера;
10. Санузлы;
11. Кузнечно-термическое, сварочное отделение;
12. Аппаратная;
13. Электролитная;
14. Зарядная электрокар;
15. Слесарно-механическое отделение;
16. Участок ЦАП;
17. Участок гидроиспытаний;
18. К.П.Т..

План здания представлен на рисунке 7.

 

 

Рисунок 7 – План здания.

1.3.2 Исходные данные

Рабочая документация должна быть разработана для строительства в районе со следующими характеристиками природных условий:

• Место строительства - г. Петрозаводск;
• Климат района строительства: умеренно-холодный.
• Грунтовые условия сложные;
• Зона влажности – нормальная, расчётная зимняя температура наружного воздуха: средняя наиболее холодной 5-дневки обеспеченностью 0,92 минус 33˚С;
• Нормальное значение ветрового давления W=0,4 кПа;
• Расчётное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли S=3,2 кПа (в зависимости от района строительства - III район);
• Нормальная глубина сезонного промерзания грунтов в районе составляет:
• супеси, пески пылеватые - 1,71 м;
• пески средней крупности  крупные - 1,83 м;
• Класс ответственности здания - II;
• Степени огнестойкости - II;
• Класс функциональной пожарной опасности Ф5.1;
• За отметку 0.000 должна быть принята отметка чистого пола помещения первого этажа;
• Коэффициент надежности по назначению – 0,95.

При разработке проектной документации необходимо учесть особенности технологического процесса.

Описание технологического процесса.

Поступающие с инструментально-складской площадки для ремонта в производственный корпус электроцентробежные насосы, погружные электродвигатели, гидрозащита и штанговые насосы проходят наружную мойку в ванне для мойки глубинных насосов и подаются на специальные стенды на разборку. Детали после разборки промываются в ваннах с горячим содовым раствором, проходят дефектовку, комплектацию и подаются на сборку. Детали, подлежащие ремонту и восстановлению, проходят обработку на соответствующих участках (механическом, сварочном и т.д.). Внутренняя поверхность статоров погружных электродвигателей промывается маслом на специальной установке и сушится в печи. После общей сборки и регулировке глубинных насосов, электродвигатели, элементы гидрозащиты опрессовываются. Отремонтированные погружные электродвигатели испытываются со снятием электрических  и механических характеристик. Электрооборудование для этих испытаний расположено в специальном электрощитовом помещении.

Для ремонта кабеля предусмотрен набор стендов для перемотки и вулканизации кабеля, заливки и испытания муфт кабельного ввода. Испытание отремонтированного кабеля на пробой изоляции проводиться в соленой пластовой воде на специальном стенде, установленном снаружи производственного корпуса. Управление испытаниями проводится из электрощитавого помещения с помощью специальной аппаратуры.