Научно-технический прогресс в проектировании металлоконструкций
НТП - это непрерывный процесс внедрения новой техники и технологий, организации производства и труда на основе достижений научных знаний.
С ростом информационных технологий в отрасли автоматизированного проектирования понятие Cad системы приобретает новое значение и изменяется его информационное содержание. Все больше подходит новое определение, такое как:
Информационное моделирование зданий { BIM } ;
Информационная модель конструкции { SIM } ;
Жизненный цикл продукта, изделия { PLM } ;
4D моделирование
Эта концепция может быть описана как путь:
развития стратегии проектирования строительного объекта, конструирования и управления проектом;
обеспечения интегрированного управления графическими и информационными потоками данных,
объединения их в пределах одной программной среды;
объединения отдельных исполнителей в команды и децентрализованные инструменты в комплексные решения, обобщение индивидуальных задач в совместные процессы;
выполнять операции проектирования объекта качественнее, дешевле и быстрее
Современные системы автоматизированного проектирования основаны на методике Object-Modeling Technique { ОМT } – «От идеи до реального объекта». Расшифровывая эту методику, понятие автоматизированного проектирования включает полный диапазон действий:
разработка виртуальной формы или модель объекта;
описание всех физических свойств реального объекта;
определение граничных условий;
визуальный анализ ошибок моделирования и машинная проверка;
анализ полученных результатов;
окончательное принятие решения, поиск оптимального результата.
Одним из фундаментальных новшеств этой технологии является многопользовательское моделирование. Ранее автоматизированные системы проектирования адаптировались к работе одного пользователя на уровне файла данных и в результате изоляции этого файла от других пользователей.
Сетевая технология моделирования позволяет работать параллельно со всеми разделами проектирования на детальном уровне, покрывающем весь цикл проекта в масштабах группы.
Имея опыт работы инженером-конструктором около пяти лет в проектировании жилых объектов, промышленных зданий, зная работу проектировщиков не понаслышке, в этой небольшой статье хотел подвести итог своей работы в поиске лучшего варианта для проектировщика КМ с целью сокращения времени на проектирование и повышении его качества. Казалось бы невыполнимая задача, но современные технологии САПР способны творить чудеса.
Передо мной встал выбор наиболее оптимальной программы из несколько решений:
Strucad – один из ведущих программных комплексов детализации стальных конструкций в мире. Разработчик: ACE CAD Software Ltd. { Великобритания }
Tekla Structures – отличная возможность моделирования всего процесса проектирования от эскизного проекта до детализации и изготовления. Главное отличие от программных комплексов конкурентов состоит в возможности создания пользовательских параметрических соединений, используя инструменты программы, сведены до минимума способы получения пользователем нужных макросов средствами программирования и сторонних программ.Разработчик: TEKLA Oy. { Финляндия }
Bentley AutoPLANT Structural или Bentley ProSteel Возможна комплексная работа над проектом всех разделов проектирования. Разработчик: KIWI Software GmbH. { Германия }
Advance Steel – разработанная для профессиональных проектировщиков КМ-КМД, автоматизирует весь процесс проектирования { детализация, монтажные схемы, различные отчеты } Разработчик: Graitec
Целью была автоматизация процесса проектирования, создание модели для ее дальнейшего использования в получении чертежей и расчетной схемы, для проверки сечений в известных большинству программах конечно элементного анализа Scad Soft и Lira Soft.
После анализа существующих на рынке продуктов, остановился на Advance Steel, так как эта возможность была здесь реализована. Кроме того, программа работает в привычной и дружественной многим проектировщикам среде Autocad, где может быть использовано большинство стандартных функций { копирование, вставка, обрезка, растягивание } . Так же, большим плюсом здесь является наличие дополнительного модуля АС Металл, разработкой российского представительства Graitec, с базой наших профилей и спецификаций, оформленных по ГОСТ. Осталось воплотить идею в реальность, приобрести программу, чтобы ознакомиться с ней фактически. Такая возможность оказалась вполне осуществима, необходимо было только заполнить некоторые документы, заручиться подписью начальства и дирекции института, где работаю и отправить соответствующий запрос в представительство Graitec в России. Этот этап оказался очень оперативно пройден, благодаря профессионализму менеджеров Graitec мы получили временную лицензию на Advance Steel сроком один месяц, для оценки ее возможностей и пригодности в проектировании промышленных объектов.
Ну все, программа получена, установлена у меня на компьютере, осталось выполнить в ней какой-нибудь объект. На тот момент моей текущей работой был цех сыпучих { рис.1 } материалов в одном из городов Челябинской области, бункерная эстакада { рис.2 } для сыпучих в нем же. На этой бункерной эстакаде и было решено провести эксперимент внедрения.
Конечно теперь, по прошествии около двух лет после этого, я вспоминаю тот период с улыбкой. Ведь работать пусть и на знакомом программном обеспечении { Advance Steel интегрируется в Autocad } с наскоку было не самым правильным решением, нужно было для начала ознакомиться с учебной литературой по этой программе. Поэтому сразу хочется сказать о ее главном минусе – достаточно сложна для самостоятельного изучения. Пользователю необходимо иметь серьезную компьютерную грамотность или пройти специализированные курсы, устраиваемые разработчиками для знакомства с основными возможностями. Сразу же вспоминается роман классика, о конфликте отцов и детей, который, наверное, происходит всегда при появлении чего-то нового и неизученного. Поэтому повторю слова одного из основателей «3D движения» в России, теперь директора одной из крупных компаний, Юрия Садчикова: «Необходимо любыми способами сгладить его, иначе пожилые со своим богатым опытом уйдут, а молодые еще долго не будут знать, что же делать со своей новой технологией».
Вернемся к Advance Steel { AS } и бункерной эстакаде. В программе имеется уникальный набор инструментов с пластинами, который я, не покривив душой, могу назвать таким, ведь я знаком и с другими Cad системами, например, имею опыт работы в Tekla Structures. В Advance Steel есть целая панель для работы с ними, можно их создавать даже из полилинии, то есть объекта, созданного средствами Autocad. Так же имеется возможность их гиба в любом направлении и возможности обработки углов под сварку.
В программе присутствует обширный набор инструментов, который помогает конструктору и дает ему возможность щепетильно проработать практически любое соединение, любую деталь. Очень приятно видеть на экране плод своих расчетов и задумок, особенно когда на это требуется не так много времени. Наш отдел занимается промышленными объектами, и каждый проектировщик понимает, что чертежи в обычном двухмерном пространстве листа приходится подолгу проверять, причем не одним сотрудником, с многочисленными переделками и изменениями после, { хорошо еще, когда до выдачи проектной документации } . В Advance Steel имеется возможность избежать таких сложностей: есть специальная проверка на коллизии, которая сразу же подскажет все нестыковки и пересечения в модели.
Конечно, работа над чертежами является, наверное, самым важным звеном во всем процессе работы над объектом, так как это заключительная часть и именно то, ради чего и происходит вся работа от построения модели до окончательного результата, каким и являются плоские чертежи { Рис.3 } .
Не буду описывать, как происходит эта работа, все это можно прочесть в прилагаемой к программе документации, скажу только, что имеется профессионально подобранные разработчиком настройки, правильно управляя которыми, можно получить любую необходимую проекцию, узел и вид. Этих настроек достаточно, чтобы получить рабочую документацию разделов проектирования КМ-КМД и актуальный для этого случая файл ЧПУ с цифровым описанием модели, пригодным для большого количества марок станков.
Рабочий процесс проектирования металлических конструкций, используя данный инструмент, несравним с работой в двухмерном пространстве Autocad как по качеству выпускаемой продукции так и по срокам выполнения проекта. С непривычки даже возникает чувство ошеломления результатом работы и восхищения этой разработкой немецких ученых.
Сейчас с большим удовольствием и благодарностью открываю Advance Steel. Ведь эта программа так облегчает жизнь простого конструктора-проектировщика металлоконструкций.
Освобождается время от долгого сидения с калькулятором при подсчете спецификации металлопроката, одним движением руки на клавиатуре с легкостью создаются узлы по серии 2.440-2 вып.1 для соединений балочных клеток и примыкания ригелей к колоннам. Много легче стало проектировать каркасы промышленных зданий, различные теплотрассы и эстакады, бункера, площадки и лестницы по серии 1.450.3-7.91 { рис.4 } . Ведь теперь, для создания площадок { этой нудной для проектировщика мелочевки } , не нужно долго вымерять отметки, искать проходы, все видно как на стройплощадке с помощью AS! Теперь в проекте можно не «экономить» на узлах, ведь с модели можно получить любой узел, любой разрез, любую схему методом проецирования и вы будете получать от работы одно удовольствие.
Но отбросим эмоции и вернемся к голым фактам, точнее сделаем анализ программы, выделим ее плюсы и минусы.
Из плюсов хочется отметить:
Возможность ознакомиться с учебной { студенческой } версией программы.
Удобный и близкий практически каждому проектировщику интерфейс Autocad, то есть людям, привыкшим к Autocad, будет не так сложно менять привычную среду. В процентном соотношении работа в той и другой программе примерно 50/50.
Большое разнообразие инструментов для работы с профилями, возможность создания своей базы профилей.
Широкий набор параметрических узловых соединений, частично дополненный российским представительством Graitec, частично имеющихся и готовых к редактированию.
Уникальный выбор инструментов для работы с пластинами, в программных комплексах конкурентов такого разнообразия не нашел.
Многочисленный выбор настроек правил отображений видов получаемых чертежей, возможность конфигурации диспетчера стилей чертежей практически под любой результат { профиль - линия, профиль – точное отображение } .
Кроме визуальной проверки, возможность которой дает обзор конструкции в пространстве, существует проверка на коллизии- инструмента, анализирующего пересекающиеся объемы тел.
Упрощение работы конструктора, отсутствие необходимости представления пространственной модели конструкции в голове, частичное избавление от таких рутинных операций, как черчение, оформление чертежей, проставление размеров на чертеже, составление спецификации металлопроката.
Связь с расчетными программами Lira и Scad.
Из минусов:
Сложность в самостоятельном освоении из-за ее специфичности и недостатка на рынке специалистов, работающих в ней.
Сложность работы с тяжелыми, многодетальными конструкциями, характеризующаяся «зависанием» Autocad, низкой скоростью в работе программы.
Неудачная линия обрыва, полученная на чертежах узлов в местах обрыва во время их генерации.
Знаком с Advance Steel уже не один год. За это время было «набито» много шишек, выполнен не один объект промышленности. Хочется сказать, меня работа с помощью 3Д моделирования так увлекла, что мне стало интересно абсолютно все: и зазоры между укладываемыми листами тормозных конструкций каркаса, и расположение крепежных элементов ступеней лестниц, и расположение отверстий для слива воды в базах колонн, и правильная обрезка элементов уголков решетки колонн. Ведь раньше, видя только серые картинки чертежей типовых серий и изображая схемы со ссылками на узлы в них, сидя на стуле за своим столом в одном из кабинетов проектной организации, не ездя в командировки, не видя строительных конструкций и их узлов в реальную величину, я и представить не мог, как интересна моя работа! А Advance Steel помог мне в этом, дал мне возможность на рабочем месте творить строительный процесс, укладывать балки и ставить колонны избегая их неудачного, с монтажной точки зрения, положения, думать, как говорится, за строителей. Считаю, в проектировании это важно и нужно. То есть работать, используя этот инструмент, можно очень качественно и аккуратно. Как для себя. Так как видя конструкцию воочию, уже не схалтуришь, косой рез балки или неправильное отверстие для болта не спишешь на дальнейшую работу специалиста КМД. Еще лет 5 назад об этом можно было только мечтать, теперь же, с помощью 3D cad-систем это стало реальностью. Не буду говорить о материальных благах, которые сулит повышение качества и высокая конкурентоспособность выпускаемой продукции. Ведь как говорится: рыба ищет где глубже, а человек где лучше.
Список использованных источников
- Integrated Steel Detailing Software Building { on } the SolidWorks 3D Platform. Present situation and future perspective. REAL Steel
- «О жизни, о работе об Advance Steel» // Юрий Садчиков. CadMaster 5’2006
Далее:
Железнодорожный транспорт и возможности монтажных организаций
Проектирование металлоконструкций - это прибыльный бизнес?
5 категорий сложности конструкций при разработке КМД
Примеры рабочих чертежей металлоконструкций КМД
Чертеж стропильной фермы из уголков
Тематическая подборка для проектирования строительных конструкций
Чертеж резервуара объемом 25 м3
Чертеж воздухонагреватель. Лепесток купола
Внесение изменений в чертежи КМД
Общие положения оформления чертежей КМД
Онлайн калькуляторы и программы расчета конструкций
Общий план работы над чертежами КМД
Инженер-конструктор КМД
Металлические конструкции. Вопросы и ответы
Огравление $\Rightarrow $