¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

7 феврал€ 2017

SOFiSTiK Ч BIM-инструмент дл€ ћ Ё анализа конструкций

јндрей яшанов, BIM менеджер конструкторского отдела ѕроектного Ѕюро јѕ≈ —

јндрей яшанов јѕ≈ —

„ерез несколько недель, 2 марта, состоитс€ международна€ конференци€ Ђќпыт расчета строительных конструкций и геотехнических обоснований в технологии BIMї, фактически полностью посв€щЄнна€ применению программного комплекса SOFiSTiK, о котором идЄт речь в публикуемой сегодн€ статье.

Ќемецка€ компани€ SOFiSTiK AG (русска€ верси€ сайта Ч www.sofistik.ru) Ч один из ведущих европейских разработчиков программного обеспечени€ дл€ анализа конструкций и проектировани€ в технологии BIM, а также она €вл€етс€ отраслевым партнером AutodeskЃ. ѕрограммные решени€ варьируютс€ от простых графических программ дл€ формировани€ чертежей конструкций до мощных ћ Ё пакетов дл€ 3D анализа конструкций, включа€ CFD и геотехнику. Ќар€ду с различными прикладными пакетами SOFiSTiK BIM дл€ Revit на Autodesk App Store доступны дл€ скачивани€ инструменты дл€ армировани€ железобетонных конструкций SOFiSTiK Reinforcement Detailing и 3D Reinforcement Generation.

Ќапомним ещЄ одну публикацию, св€занную с предсто€щей мартовской конференцией: Ђѕрименение программного комплекса ћ Ё-анализа SOFiSTiK в проектировании российских стадионов к футбольному „ћ 2018ї.

ѕроектное бюро јѕ≈ — разрабатывает проекты железобетонных и стальных конструкций в технологии BIM, использу€ сертифицированный в –‘ программный комплекс ћ Ё анализа конструкций SOFiSTiK как основное средство решени€ всех расчетных задач. Ѕлагодар€ универсальности этого программного комплекса мы можем решить любую инженерную задачу по расчетному обоснованию проектных решений, котора€ встречаетс€ в проектной практике. »спользу€ ѕ  SOFiSTiK как единую общую дл€ всех конструкторов среду дл€ определени€ Ќƒ— конструктивных элементов зданий и сооружений, дл€ подбора армировани€ в железобетонных элементах и оптимизации сечений металлических конструций, дл€ геотехнического анализа, дл€ CFD анализа динамических ветровых воздействий на высотные сооружени€, теплотехнических расчетов и многое другое.

ќсновное направление де€тельности ѕроектного бюро јѕ≈ — Ц проектирование гражданских и промышленных объектов. ¬се проекты компании, выполненные с использованием SOFiSTiK, успешно прошли государственную экспертизу.

1. ѕрименение SOFISTIK дл€ попул€рных задач

  попул€рным можно отнести те задачи, которые чаще всего встречаютс€ при проектировании объекта.   ним относ€тс€ статический расчет конструкций и грунта, модальный и спектральный анализ, прочностные расчеты элементов конструкции. ќсновными причинами выбора SOFiSTiK в ѕроектном Ѕюро јѕ≈ — дл€ решени€ указанных задач €вл€ютс€ удобство использовани€ и локализаци€ продукта под нормы –‘.

SOFiSTiK удобно примен€ть дл€ Ђблиц-расчетовї, когда нужно рассмотреть множество вариантов конструктивных решений и найти наиболее оптимальное. ¬ режиме посто€нного внесени€ изменений в рабочий проект, инженер с использованием SOFiSTiK может быстро их проработать и выдать обновленный результат. Ќапример, при проектировании монолитных жилых зданий часто мен€етс€ компоновка несущих стен, пилонов и колонн, редактируютс€ контуры перекрытий, добавл€ютс€ и корректируютс€ отверсти€. –абота€ в SOFiSTiK, инженер легко вносит изменени€, не прибега€ к пересборке модели и повторному заполнению множества диалоговых окон.  оличество кликов мыши сведено к минимуму. јналогично происходит работа при многовариатном анализе конструктивных решений и поиске оптимального варианта. SOFiSTiK позвол€ет в одной модели рассмотреть несколько вариантов компоновки несущих конструкций и показать разницу в результатах расчета дл€ элементов.

ќдна из самых попул€рных задач в SOFiSTiK - анализ здани€ совместно с основанием. –ешение единой задачи Ђ—ооружение-√рунтї позвол€ет правильно определить распределение деформаций, усилий и напр€жений в элементах конструкции. SOFiSTIK позвол€ет расчитывать здани€ с различным типом фундамента. Ќапример, в проекте ∆  на улице ћаршала «ахарова использовалс€ комбинированный фундамент (плитный и свайный с общим количеством свай около 2500). «адача решилась с использованием упругого полупространства методом Ѕуссинеска, генерируемого модулем HASE.

SOFISTiK

ѕомимо упругого полупространства, геотехнические задачи решаютс€ разбиением грунта на  Ё с применением нелинейных моделей материала (например, модель ћора- улона или упрочн€ющегос€ грунта (hardening soil)). ¬ јѕ≈ — эти модели примен€ют дл€ расчета ограждени€ котлована и учета взамного вли€ни€ объектов капитального строительства друг на друга как в плоской, так и в пространственной постановке задачи.

ѕри проектировании высотных зданий, SOFiSTiK позвол€ет решить дополнительные задачи, св€занные с уточненым определением ветрового давлени€. ¬ здани€х с малыми частотами собственных колебаний конструкции инженеры провод€т динамический расчет на ветер. Ќапример, при проектировании ∆  в Ђ амушкиї и ∆  Ђј¬»ј —»“»ї ( в обоих проектах высота башен превышает 150 метров от уровн€ планировки) SOFiSTiK позволил быстро определить максимальные горизонтальные деформации и ускорени€ верхних этажей от действи€ ветра.

SOFISTiK

¬ некоторых проектах инженерам ѕроектного Ѕюро јѕ≈ — приходитс€ иметь дело с большими пролетами перекрытий и покрытий. ѕример комплексного проекта с железобетонными и стальными конструкци€ми: “–÷ и “ѕ” в —аларьево (проектна€ площадь около 300 000 кв. метров). ¬ здании присутствуют консоли с вылетом 25 метров и пролеты длиной 60 метров, перекрытые полигональными металлическими фермами и пространственными перекрестно-стержневыми металическими конструкци€ми.

¬ проекте реконструкции и расширени€ целюлюлозно-бумажной фабрики (проектна€ плошадь нового строительства более 80 000 кв. метров) SOFiSTiK позволил рассчитывать конструкции с учетом подвижной нагрузки от кранов. ¬ проекте решались задачи определени€ взаимного вли€ни€ строительства новых корпусов на существующие здани€.

SOFISTiK

ќпыт ѕроектного Ѕюро јѕ≈ — показывает, что за счет оптимизации конструктивных решений можно существенно уменьшить стоимость стротельства при обеспечении необходимой несущей способности и эстетики строительных конструкций. —корость и стабильность работы расчетного комплекса SOFiSTiK позвол€ет нам сократить врем€ на выполнение рутинных операций и сосредоточитьс€ на оптимизации проектных решений.

2. ѕрименение SOFISTIK дл€ специализированных задач

ќдной из причин выбора SOFiSTiK в ѕроектном Ѕюро јѕ≈ — €вл€етс€ многообразие расчетных модулей, обеспечивающих широкие возможности анализа конструкций.

¬ нескольких проектах активно примен€лс€ модуль DOLFYN дл€ выполнени€ численного анализа продувки в аэродинамической трубе (Computational Fluid Dynamics (CFD)). –асчеты проводились дл€ отдельных зданий и жилых микрорайонов в целом. ѕримен€лс€ поэтапный анализ результатов расчета от ламинарного, стационарного и турбулетного потоков ветра. ÷ели расчета заключались в уточненном определении ветрового давлени€ на фасады здани€ и оценке динамической комфортности пешеходных зон. –езультаты расчета обычно сравнивались с натурными испытани€ми, проводимыми физическим экспериментом (продувкой макета в аэродинамической трубе). –езультаты математического анализа дл€ проекта ∆  ЂVANDER PARKї успешно прошли экспертизу без выполнени€ дорогосто€щего физического эксперимента.

SOFISTiK

¬ проекте целлюлозно-бумажной фабрики технологи предложили сложные варианты фундаментов под массивные машины. «адание получили в виде статических и динамических нагрузок от машин на закладные детали. ¬ модуле SOFiLOAD задавалась функци€ изменени€ динамических нагрузок с согласованием направлени€ по всем точкам опирани€ машины. ћодуль DYNA использовалс€ дл€ определени€ амплитудно-частотных характеристик фундаментов. ћетодом пр€мого динамического анализа получены результаты максимальных амплитуд колебаний при режимах —“ј–“/—“ќѕ и на всем диапазоне частот работы машины. –езультаты расчета позволили подобрать наиболее оптимальные габариты фундаментов.
SOFISTiK

¬ проекте ∆  Ђјкадемическийї примен€лс€ модуль TENDON дл€ анализа вариантов конструктивных решений плит перекрытий на сетке €чеек размером 10х12 метров с применением канатной арматуры с нат€жением на бетон в тонких плитах перекрыти€. ÷ель расчета заключалась в определении конструктивной схемы с наименьшим расходом метериала и большим пространством дл€ архитектурных планировок. –езультаты расчета использовались дл€ представлени€ заказчику большего количества вариантов конструктивных решений.
SOFISTiK

¬ рамках исследовательских задач компании проводилась сери€ итерационных нелинейных расчетов дл€ поиска наиболее оптимальных форм пространственных конструкций покрытий. ћодуль ASE позвол€ет проанализировать геометрию конструкции, граничные услови€, внешние нагрузки, выработать и сохранить ту форму конструкции, котора€ будет наиболее эффективно работать в заданных услови€х. –езультаты расчета показывают, что полученна€ форма ведет к сильному уменьшению объема материала конструкции. »тоговую геометрию можно использовать стороннем проекте.
SOFISTiK

ћы планируем расшир€ть область реального применени€ SOFiSTiK, т.к. его возможности далеко не ограничены указанным перечнем.

3. SOFISTIK и BIM

ѕроектное Ѕюро јѕ≈ — на всех проектах использует технологию BIM, включа€ также и разработку и расчетное обоснование строительных конструкций. ќсновном многоцелевым инструментом BIM €вл€етс€ платформа Autodesk Revit. »спользование единой платформы дл€ большинства разделов проектировани€ позвол€ет нам создавать тщательно выверенные, согласованные и детально проработанные проекты. ¬ конструкторском отделе компании технологи€ BIM налажена с использованием Autodesk Revit и SOFiSTiK (на рисунке проект “–÷ и “ѕ” в —аларьево).
SOFISTiK

Autodesk Revit €вл€етс€ BIM-инструментом, который позвол€ет работать с физической и аналитической моделью несущих конструкций, прикладывать нагрузки и вводить граничные услови€. јналитическую модель можно выгружать в различные расчетные комплексы, включа€ SOFiSTiK. ” SOFiSTiK в этом плане есть ключевые преимущества, которых нет у других расчетных комплексов (дл€ демонстрации возможностей, на рисунках показаны условные примеры взаимодействи€):
  • »з Revit передаютс€ все жесткости (материалы, сечени€ стержней и оболочек), включа€ сложные сечени€ (составные, композитные и криволинейные поперечные сечени€, а также переменные сечени€ оболочек)
    SOFISTiK

  • Ћюбые виды нагрузок, созданные в Revit, без проблем передаютс€ и прикладываютс€ к  Ё модели (включа€ области сбора и распределени€ нагрузок LAR)
    SOFISTiK

  • »спользу€ встроенный €зык программировани€ CADINP, можно расшир€ть функционал взаимодействи€ (например, передавать арматурные канаты, формировать данные дл€ CFD анализа, моделировать 3D грунтовое основание из объемных элементов и т.п.)
    SOFISTiK

¬ протоколе экспорта можно подробно отследить все этапы генерации  Ё модели. ѕри возникновении предупреждений или ошибок во врем€ экспорта, SOFiSTiK вернет в Revit информацию о Ђзлокачественныхї элементах в виде предупреждений с по€снени€ми, по которым легко найти и исправить ошибку.

ѕосле внесени€ изменений в Autodesk Revit, модель снова экспортируетс€, тем самым обновл€€ расчетную схему в SOFiSTiK. Ќастройки проекта SOFiSTiK передаютс€ из файла в файл, т.е. из основной системы в подсистемы. ≈сли есть необходимость рассчитать только часть объекта или отдельный его элемент, то его можно выгрузить из Revit в отдельный проект SOFiSTiK, который будет св€зан с основным расчетным файлом. ѕроцедура подходит дл€ того, чтобы в разных файлах одного проекта заново не водить коэффициенты (надежности, сочетании, условий работы), задавать правила определени€ расчетных сочетаний усилий, описывать тип раскладки арматуры (защитные слои, минимальное армирование и т.д.). »зменение расчетных положений из центрального файла может транслироватьс€ на локальные подсистемы (на рисунке одна из башен ∆  Ђ амушкиї).

SOFISTiK

’ороша€ св€зь ѕ  ћ Ё анализа SOFiSTiK c Autodesk Revit €вл€етс€ только частью технологического процесса BIM. —ам ѕ  SOFiSTiK хранит всю информацию о расчетной схеме, жЄсткост€х, нагрузках и результатах расчета в одном файле формата *.CDB (Computer Data Base). ¬се модули расчетного комплекса обращаютс€ к одному файлу дл€ чтени€ и записи информации. Ѕаза данных открыта и структурирована и из неЄ можно получить любые данные как средствами SOFiSTiK, так и сторонними приложени€ми. Ёто положение €вл€етс€ об€зательным дл€ BIM-инструмента.

–езультаты расчета можно загрузить обратно в Autodesk Revit. ƒанные статического расчета служат дл€ наполнени€ модели информацией о расчетных усили€х в элементах, а данные по армированию используютс€ дл€ раскладки арматуры. ѕолучаетс€ сквозной BIM-процесс.

SOFISTiK

¬ ѕроектном Ѕюро јѕ≈ — используютс€ свои наработки в Revit дл€ быстрого оформлени€ рабочей документации  ∆ в Autodesk Revit по результатам расчета армировани€ в SOFiSTiK (информацию об этом ¬ы можете посмотреть на записи доклада на Autodesk University Russia 2016:
).

4. јвтоматизаци€ расчетов в SOFISTIK

ѕродвинутым пользовател€м SOFiSTiK можно ознакомитьс€ с его параметрическим вводом и API. —огласитесь, ведь удобнее, если используемый продукт позвол€ет пользователю самому определ€ть подход к решению задачи. «а такую возможность пользователи люб€т AutoCAD и Revit, где они могут эффективно создавать свои параметрические элементы (динамические блоки и семейства) и использовать настроенные под конкретную задачу рабочие пространства (шаблоны проектов). ѕодобными возможност€ми обладает SOFiSTiK. ѕользователь может выполн€ть проекты по своим шаблонам, мину€ рутинное открытие и заполнение бесконечного количества диалоговых окон.

CADINP Ц специально разработанный €зык программировани€ в SOFiSTiK. ѕо структуре данный €зык имеет схожесть с Fortran и VBA и обладает всеми свойствами €зыка высокого уровн€. ѕользователь не только может описывать расчетную задачу кодом, но и использовать базу данных проекта, обраща€сь к элементам, их свойствам и результатам (API). Ќа CADINP довольно просто писать макросы, а разработчики предлагают пользовател€м пор€дка 1000 примеров решени€ любого рода задач (они наход€тс€ в папке с установленным продуктом). ƒл€ каждого из модулей SOFiSTiK имеютс€ свои примеры с по€снени€ми и руководства дл€ CADINP. ћакросы можно сохран€ть отдельными файлами, или соединить их в одну структуру Ц шаблон проекта.

»спользу€ шаблоны и макросы, инженер сосредотачиваетс€ на качестве расчетной схемы, а результаты расчета €вл€ютс€ дл€ него индикатором продуманности конструктивных решений. ¬нес€ изменени€ в схему, он одной кнопкой выполн€ет все операции по пересчету и смотрит уже обновленные результаты расчета. »нженер-конструктор в SOFiSTiK за короткий промежуток времени может проанализировать в разы больше конструктивных решений, нежели в другом расчетном комплексе.

¬ ѕроектом Ѕюро јѕ≈ — используютс€ настроенные шаблоны дл€ таких спектров задач, как расчет здани€, расчет плиты перекрыти€, расчет подпорной стенки. ћы автоматизировали такие задачи, как назначение граничных условий, ввод дополнительных свойств дл€  Ё, назначение коэффициентов дл€ загружений, определение сочетаний, сами расчеты (статические, динамические и конструктивные), а также вывод результатов (на рисунке представлены расчеты дл€ проекта ∆  на улице ¬авилова).

SOFISTiK

«аключение

ѕроектной компании, котора€ планирует перевести проектирование и расчетное обоснование конструкций в технологию BIM, стоит задуматьс€ об использовании возможностей ѕ  ћ Ё анализа SOFiSTiK дл€ построени€ внутрикорпоративной автоматизированной технологической линии рачета и проектировани€.  роме того, применение ѕ  SOFiSTiK позвол€ет вместо практикующегос€ сейчас в большинстве компаний набора разных программ дл€ конструкторов, решающих отдельные задачи, использовать один сертифицированный в –‘ продукт. ќсобенно это разделение неблагопри€тно сказываетс€ на общем результате расчетных обоснований при разделении анализа Ќƒ— сооружени€ выше нулевой отметки и геотехнического расчета Ќƒ— грунтового основани€.

Ўирокие расчетные возможности, средства автоматизации и локализаци€ под нормы –‘ позвол€ют отдать предпочтение программному комплексу SOFiSTiK, который успешно решает комплексную задачу в единой расчетной модели Ђгрунт-сооружениеї.

Ќо одновременно ѕ  SOFiSTiK - это удобное решение дл€ BIM строительных конструкций в общей структуре информационного моделировани€ нашей компании, позвол€ющее эффективно использовать данные из Autodesk Revit на этапе расчета конструкций и геотехнического анализа, а далее обеспечивает переход к решению вопросов детального конструировани€.

Ѕлагодар€ автоматизации часто используемых видов расчета строительных конструкций и надежной системе хранени€ данных в Ѕƒ SOFiSTiK конструкторскому отделу удалось создать стройную систему организации расчетных обоснований конструктивных решений, работающую по принципу конвейера. »спользование ѕ  SOFiSTiK дает нам повышение качества проектных решений и ускор€ет эту работу, что в итоге позвол€ет уверенно предлагать свои инжиниринговые услуги взыскательным заказчикам при наличии даже сложных неординарных технических условий проекта и доказывать правильность наших решений в госэкспертизе.

ƒл€ инженера-конструктора SOFiSTiK Ц это продвинутый инструмент дл€ быстрого и качественного решени€ любого вида инженерных задач. Ќавыки владени€ продуктом дают сильный толчок к профессиональному росту и открывают новые возможности дл€ дальнейшего профессионального развити€.


***

ѕроектное бюро јѕ≈ — Ч молода€ и креативна€ компани€, котора€ предоставл€ет качественные услуги в сфере проектировани€ от разработки концепции до выпуска рабочей документации. ѕортфель проектов компании включает в себ€ уникальные жилые комплексы, крупные промышленные объекты и знаковые общественные здани€.  аждый проект индивидуален и детально проработан с использованием технологии BIM. —отруднича€ с крупнейшими мировыми проектными организаци€ми, јѕ≈ — предлагает эффективные и продуманные решени€, разработанные с учетом долгосрочной перспективы развити€ технологий. Ќа текущий момент более 320 сотрудников компании работают над 17 отрытыми проектами, а 12 проектов наход€тс€ в процессе строительства. ƒополнительна€ информаци€: www.apex-project.ru



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: –оботизаци€ Ч шанс дл€ человека реализовать своЄ назначение
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

ѕока в судостроении нет должного понимани€, что такое информационна€ модель, но [...] — јлександр “учков, технический директор Ѕюро ESG (19 июл€ 2017)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2017 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.