Диссертация (792713), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Можно быстро выполнять расчет конструкций и подсчитыватьколичества материалов для принятия решений.2.1Процесс информационного моделирования элементов моста спомощью программы TeklaРабота в Tekla Structures начинается с создания модели с нуля илиимпортирования архитектурной модели или федеративной модели (состоящей изнескольких файлов различных форматов).
Эти данные используют в качествеосновы. При создании нового проекта в самом начале задается сетка осей(рисунок 23). К осям и их пересечениям привязываются объекты в моделях.Кроме того, они необходимы для создания плана и вертикальных разрезов.42Рисунок 23 – Задание сетки осейПосле настройки вида и создания сетки необходимо выбрать необходимыеинструменты для создания типовых частей мостового сооружения, таких какбалки, колонны, пластины, плиты, стены и т.д. Все инструменты для основныхвидов элементов сгруппированы в панели инструментов. Например, панельинструментов Steel (сталь) содержит инструменты для создания стальных балок,колонн, и пластин; панель инструментов Concrete (бетон) содержит инструментыдля создания объектов из бетона и арматуры; панель инструментов Loads(нагрузки) содержит инструменты для создания нагрузок, просмотра иредактирования групп нагрузок, и т.д.
Предусмотрено несколько дополнительныхпанелей, которые содержат инструменты для моделирования связей, деталей идругих компонентов [37].Программа содержит обширный каталог различных профилей из стали,бетона, древесины. В процессе создания модели можно редактировать любойобъект, переназначаяему физические игеометрические характеристики(рисунок 24).Все характеристики будут доступны при выборе материала, назначаемогоэлементу конструкции, а также во вкладке «Расчет» .43Рисунок 24 – Задание физических и геометрических характеристик объектуВ программе Tekla можно создадь сквозные металлические фермы моста[55], причем создание этих элементов реализуется довольно просто, благодаряудобному интерфейсу и большому количеству различных сечений металлическихбалок. На рисунке 25 представлен вариант сквозной металлической фермы моста[27], нижний и верхний пояса которой имеют прямоугольный профиль размерами720х650 мм и толщиной стенки 20 мм, и раскосы квадратного профиля размерами650х650 мм и толщиной стенки 12 мм.
Материал – сталь с235.44Рисунок 25 – Модель мостовой фермыУправлениеэтимиэлементамивыполняетсяспомощьюкаталогакомпонентов (рисунок 26). При необходимости можно создавать собственныекомпоненты, такие как: соединения, детали, швы [36] – путем изменениясуществующих, или создать собственные компоненты и сохранить их впользовательской библиотеке, чтобы использовать в дальнейшей работе. Послесоздания соединения, в Tekla Structures предусмотрена возможность вывести наэкран вид соединения во всех трех проекциях (рисунок 27).45Рисунок 26 – Каталог компонентовРисунок 27 – Проекции болтового соединения46Для создания опопр моста можно использовать стандартные элементы,обединяя их в нужную структуры.
Можно создать собственную параметрическуюмодель и подгрузить ее в библиотеку программы. На рисунке 28 представленыопоры, созданные с использованием стандартных элементов [57].Рисунок 28 – Бетонные поры мостаНа опорах размещают балки проезжей части (рисунок 29), затем можновыполнить армирование опор и проезжей части (рисунок 30).Рисунок 29 – Балки проезжей части на опорах47Рисунок 30 – Армирование опор и балок мостаПример размещения главных металлических ферм моста представлен нарисуноке 31.Рисунок 31 – Металлические фермыВ результате применения типовых компонентов и элеметов, разработанныхсамостоятельно, формируется полная модель мостового сооружения (рисунок 32).48Рисунок 32 – Созданная модель мостаРассмотримь технологию построения информационной модели на примеререконструкции моста Ситтаун в Республике Мьянма в регионе Моппалин.
Вкачестве исходных данных были только двумерные чертежи опор и проезжейчасти, общий вид моста и фотографии главных ферм (рисунок 33, 34).Рисунок 33 – Чертежи опор моста49Рисунок 34 – Чертежи проезжей части и общий вид моста50На первом этапе по исходным чертежам были нарисованы железобетонныеопоры. Далее, по чертежам общего вида и по фотографиям были смоделированыметаллические фермы моста. Элементы ферм имеют двутавровое и коробчатоесечение, в качестве соединений используются болты (рисунок 35).Рисунок 35 – Металлическая ферма моста Ситтаун в программе TeklaСледуетотметить,чтовTeklaсуществуетбольшаябиблиотекаметаллических элементов с различным сечением, что позволило в дальнейшемпровести сравнительный анализ нескольких вариантов реконструкции.
В случаенеобходимости можно добавить свои (пользовательские) варианты сечений.Способы их создания и добавления в модель рассмотрены далее.Реконструируемый мост имеет четыре фермы, для каждой из них быласоздана подробная информационная модель со всеми узлами. Общий видполученной информационной модели представлен на рисунке 36.51Рисунок 36 – Общий вид моста СиттаунгИспользуя технологию информационного моделирования можно выполнятьподбор вариантов для различных типов сечений, для различных материалов,можно оценить требуемое количество металла и бетона.
Выполнить эту оценкулегко, так как все BIM-программы позволяют вывести спецификации материалови элементов.Послестроителям,этапапроектированиякоторыестроительства.ГрафиквыполняютинформационнаяработыгенерируетсяимодельвсоответствиивпрограммепередаетсясграфикомTekla,ивспециализированных программах. Вся информация об объекте поступает в общуюбазу данных, обновляя ее. Информация об объекте обновляется в течение всегожизненного цикла моста [56], и можно быть уверенным, что в любой момент онадоступна, а документация не потеряется и не устареет.На рисунке 37 представлена фотография реконструированного моста и егоинформационная модель.52Рисунок 37 – Мост Ситтаунг (Республика Мьянма)Tekla Structures представляет собой очень мощный программный комплекс,предоставляющий большие возможности для проектирования любых видовзданий и сооружений. Он поставляется с обширной библиотекой компонентов,как для стали, так и бетона.2.2Выбор элементов для создания информационной моделипроектируемого мостаПрограммное обеспечение Tekla работает со всеми видами материалов,поэтому модель может включать в себя сборный и монолитный бетон, металл,дерево и любые другие материалов.Наиболее удобным функционалом для адаптации, на наш взгляд, обладаетTekla.
В этой программе есть возможность расширить функционал с помощьюоткрытого программного интерфейса Tekla Open API [12], в котором используетсяязык C# [10]. Остановимся подробнее на создании в Tekla сечений элементовглавных ферм мостов со сквозными фермами.При информационном моделировании фермы металлического моста впроцессе создания нижнего и верхнего пояса, стоек, подвесов и раскосовпрограмма предлагает большой выбор типовых коробчатых и двутавровых53сечений. Варианты сечений доступны при выборе балки, если выбрать закладку«Свойства балки» и «Атрибуты». При нажатии на кнопку «Выбрать» в строке«Профиль» появляется окно с загруженными профилями. Для удобства выбораотображается вид сечения и его геометрические характеристики (рисунок 38).Рисунок 38 – Выбор типового профиля балкиВ большинстве случаев при проектировании типовых металлоконструкцийэтого списка профилей достаточно.
Но при создании конструкций нетиповыхферм эти сечения не подходят. Кроме того, может возникнуть задачаэффективного создания различных элементов на отдельных слоях.Для адаптации процесса информационного моделирования сквозныхглавных ферм металлических мостов был написан плагин [12], настраивающийпрограмму для моделирования таких нетиповых задач (приложение Б). В Teklaреализуется открытый подход к BIM, благодаря этому написание плагиновявляется удобным способом настройки интерфейса и необходимого функционаладля специалистов, владеющих программированием.В дополнение списка профилей были созданы новые виды сечений и заданынеобходимые геометрические характеристики (рисунок 39).54а)б)в)г)Рисунок 39 – Выбор пользовательского сечения балки из спискаС помощью интерфейса Tekla Open API были созданы несколькодиалоговых окон для рисования фермы по слоям (нижний пояс, верхний пояс,стойки, раскосы).
Это было сделано для удобства при передаче информационноймодели в расчетную программу КАТРАН [52]. Рассмотрим подробнее окно, вкотором проектировщик задает длину и высоту той части фермы, котораяизображена на рисунке. После ввода значений он выбирает материалконструкции, а затем задает тип сечения для нижнего и верхнего пояса, стоек,раскосов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
