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

28 €нвар€ 2021

–асчет и проектирование сложных объектов с помощью ѕ  ћ Ё-анализа SOFiSTiK

јндрей яшанов

јндрей яшанов

јндрей яшанов Ч руководитель проектов цифрового развити€ ѕроектного бюро Ђјѕ≈ —ї, спикер конференции ЂBIM на практике 2021ї

Ќельз€ сказать, что проектирование стало более конкурентной бизнес-средой, чем, скажем, в нулевые, но за последние 5 лет наметилась €вна€ особенность Ц борьба за заказы через использование технологий BIM. ѕроектное бюро Ђјѕ≈ —ї, частью команды которого много лет €вл€юсь, изначально выстраивало свою работу именно в этом направлении, и реализаци€ множества сложных проектов в коллаборации с иностранными бюро лишь подтвердила правильность усилий. Ќужно отметить, что на данный момент мы уходим от довольно узкой терминологии BIM к пон€тию Ђцифровое проектированиеї, с использованием программировани€, автоматизации, цифровизации всех этапов разработки.

¬ сложных проектах посто€нно идет поиск идей и, как следствие, основной Ђне инженернойї сложностью становитс€ обеспечение быстрого проектного отклика на изменени€. ќпытным путем пришли к св€зке Autidesk Revit + SOFiSTiK, и несмотр€ на то, что последний выгл€дит как расчетный комплекс дл€ инженеров-конструкторов, это позвол€ет обеспечить вариативностью всю команду. јрхитектор и конструктор могут успеть проверить гораздо больше гипотез, что, в конечном счете, существенно увеличивает творческое пространство дл€ обоих.

ќчевидно, что от инженеров-конструкторов требуютс€ две противоположные вещи: экономичность и надежность. Ётого можно добитьс€, если в расчетах допустить развитие пластических деформаций в материалах, учесть дл€ статически неопределимых конструкций силы распора. ¬ соответствии с требовани€ми —ѕ расчет железобетонных и стальных конструкций по предельным состо€ни€м желательно (но не об€зательно) проводить с учетом физической нелинейности, возможного образовани€ трещин и при необходимости анизотропии, накоплени€ повреждений и геометрической нелинейности. ƒл€ максимально полного раскрыти€ потенциала примен€емых конструкционных материалов в ѕроектном бюро Ђјѕ≈ —ї используетс€ программный комплекс SOFiSTiK, позвол€ющий проводить расчеты с учетом всех видов физической и геометрической нелинейности. ћы понимаем, что такой подход Ч это наше €вное преимущество, так как обычно на рынке проектировщики не выполн€ют нелинейные расчеты. ¬ конечном итоге выигрывает клиент, получа€ наибольшую экономичность при достаточной надежности решени€.

–асскажу о трех проектах, каждый из которых был по-своему уникален и весьма сложен, и именно SOFiSTiK во многом помог нам ответить на те вызовы, которые были поставлены перед нами заказчиками проектировани€ и высококонкурентной рыночной ситуацией.

ѕавелецка€ площадь

ћ Ё-анализ SOFiSTiK

ѕроект постройки на ѕавелецкой площади торгово-развлекательного комплекса зародилс€ еще в начале 2000-х годов. ¬ 2007 году была возведена стена в грунте примерно на два подземных этажа и началось строительство, но кризис 2008 года сломал все планы, и строительство остановилось практически на 10 лет.

ќдна из важных задач, которые нужно было решить в ходе реализации этого проекта, Ч создать такой торговый комплекс, чтобы он не нарушал архитектурный ансамбль, как это произошло, к примеру, у  урского вокзала, где из-за торгового центра не видно самого вокзала. ѕоэтому практически все здание было прин€то строить под землей. Ќовую концепцию создала американска€ архитектурна€ студи€ 5+Design. ѕроектное бюро Ђјѕ≈ —ї же выступала адаптантом архитектурной концепции и √енпроектировщиком.

ѕроект получилс€ действительно нетривиальным во многих отношени€х. ќбъект нужно было увести под землю на 25 метров, или 4 этажа, однако вблизи ѕавелецкой площади находитс€ ћосква-река и, соответственно, там высокий уровень грунтовых вод, которые нельз€ было откачивать, чтобы не образовывалась водоосушающа€ воронка, котора€ могла бы привести к осадке сто€щих в радиусе 200-300 м домов.

  тому же под площадью располагаетс€ метрополитен: ћ‘÷ Ђѕавелецка€ плазаї должен стать частью транспортно-пересадочного узла. ѕлатформа одной из станций располагаетс€ непосредственно под площадью, так что комплекс надо было разместить всего на 5 метров выше отделки метрополитена.

¬се это Ч частичные несовершенства в грунте, река, метрополитен Ч требовало правильной этапности раскопок и комбинировани€ методов открытой разработки котлована с топ-даун, чтобы оказать минимальное вли€ние на метрополитен и окружение в процессе работ. SOFiSTiK позволил определить ее за счет вариативного анализа.

ƒополнительной особенностью проекта была необходимость использовать уже существующую стену в грунте. ¬ частности, дл€ расчета этой стены примен€лс€ SOFiSTiK: мы подтвердили стену по результату обследовани€, произвели расчеты, пересобрали распорную систему.

≈ще одной задачей стала работа над оболочками атриумов. ѕроектировали мы их в программном комплексе Tekla Structures. “ак как на момент выполнени€ проекта не было интегратора между этими двум€ решени€ми (на момент написани€ статьи данна€ св€зка уже по€вилась в открытом доступе), нам пришлось его написать самим. ѕри этом часть данных пришлось выгружать из Revit и уже в SOFiSTiK объедин€ть их с данными из Tekla Ч SOFiSTiK оказалс€ дружелюбным в этом отношении благодар€ открытому API. ќтдельным вызовом €вл€лось конструирование и расчеты металлических лестниц: при длине 30 метров они сложны по конфигурации. ћеханика работы с оболочками и лестницами была такой: с помощью Karamba3D искали оптимальное положение конструкции, геометрию и т. д., импортировали в Tekla, где моделировали, подбирали узлы, формировали задачу дл€ SOFiSTiK, в котором затем провер€ли, утоньшали и оптимизировали сечени€.

 роме того, SOFiSTiK позволил нам провести нестандартные детальные расчеты нагрузок. Ќапример, мы считали переменную снеговую нагрузку по Ђконькуї с учетом его перераспределени€ по криволинейной поверхности. “акже нам необходимо было учесть, что по покрыти€м куполов ход€т люди, предусмотреть нагрузку даже от прыгающих людей, так как на площади планировалось поставить трибуны и проводить митинги, концерты, фестивали.

“–÷ достраиваетс€, и в конце 2021 года его откроют дл€ посетителей.

RED7

ћ Ё-анализ SOFiSTiK

RED7 Ч это премиальные апартаменты с общественными пространствами, офисами и подземным паркингом на 4 этажа, бассейном и внутренним двором по концепции MVRDV; это был первый российский проект данного голландского бюро.
ќбъект непростой: более 20 лет на месте этого здани€ были просто трубы и закрыта€ территори€, потому что в 90-е годы этот участок земли выкупили и начали строить здание с глубокой подземной частью методом топ-даун. Ѕыли построены вниз 4 этажа, но и в этом случае сказалс€ кризис Ч в 1998 году стройку остановили. “ак что ситуацию надо было исправл€ть Ч и оп€ть с учетом уже существующих решений: стену в грунте Ч все 4 этажа Ч надо было использовать.

≈ще одной особенностью объекта был размер: это крошечный участок 100 м на 60 м. “ехнике на нем, разумеетс€, было практически не развернутьс€, поэтому нужно было работать в пределах котлована и проектировать с учетом возможности возвести спроектированное.

ƒл€ работы над проектом мы использовали Autodesk Revit, сталебетонные конструкции делали в Tekla Structures, расчеты Ч в SOFiSTiK, после чего подготовленна€ модель выгружалась в BIM360 дл€ взаимодействи€ с MVRDV.

“ак как каждый этаж объекта был уникальным, была смоделирована развита€ система поперечных стен, причем крайн€€ стена была выполнена с жестким армированием (сталебетон) Ч это одно из нестандартных решений в проекте. ¬ большепролетном покрытии над бассейном смоделирована преднапр€женна€ арматура с нат€жением на бетон. ƒл€ этого нам пришлось разработать семейство арматурных канатов в Revit, собственный алгоритм и скрипт по двунаправленной передаче такой арматуры между Revit и SOFiSTiK со всеми необходимыми дл€ расчета параметрами. —тоит отметить, что в последних верси€х программы данный функционал также уже по€вилс€ и доступен всем пользовател€м.

ќчень помог SOFiSTiK и на этапе строительства. ¬ процессе возведени€ свай оказалось, что на этапе обследовани€ и проектировани€ не все учтено: нашлись дополнительные баретты, из-за которых сваи в некоторых точках нельз€ было погрузить. Ёто потребовало перерасчетов, причем очень быстрых Ч буквально в этот же день. ≈сли бы мы использовали другой программный комплекс, это зат€нулось бы на несколько дней: пр€ма€ же интеграци€ с Revit давала возможность внести в Revit изменени€, сразу отправить на расчет и через полчаса получить всю графику и данные дл€ анализа.

RED7 достраиваетс€ и в 2021-2022 гг. откроетс€ дл€ жильцов и посетителей.

–еноваци€ Ѕадаевского завода Ч пар€щие дома

ћ Ё-анализ SOFiSTiK

¬ проекте по реновации Ѕадаевского пивоваренного завода ѕроектное бюро Ђјѕ≈ —ї стало генпроектировщиком. ќбъект расположен на набережной “араса Ўевченко, р€дом с гостиницей Ђ”краинаї, напротив парка Ђ расна€ ѕресн€ї и Ђћосква —итиї Ч это место статусное, требующее нетривиальных архитектурных решений. ѕри этом здание самого завода находитс€ в плачевном состо€нии. “ак что инвестор решил сделать парк, очистить строение от того, что не €вл€етс€ культурным наследием, сами пам€тники архитектуры приспособить под новое функциональное использование, а на высоте более 30 м над парком сделать Ђлентуї жилого комплекса.  олонны, на которых держитс€ ∆ , вырастают из одного из восстановленных зданий и парка и должны напоминать стволы деревьев Ч такую концепцию разработало бюро Herzog de Meuron.

—о здани€ми, которые €вл€ютс€ культурным наследием, были сложности. “ак как необходимо было воссоздать первоначальный облик, требовалось восстанавливать кирпичную кладку, что-то мен€ть, что-то достраивать. ƒл€ этого провели лазерное сканирование и сделали облако точек с точностью до сантиметра. SOFiSTiK позволил нам произвести расчеты кирпичной кладки со всеми нюансами: например, своды ћонье были в плохом состо€нии, и их надо было посчитать с учетом трещин, коррозии металла и отсутствующих элементов.

ѕодчеркну: на этом проекте наша команда использовала SOFiSTiK максимально активно Ч расчеты по железобетону, дереву, кирпичу, металлу и т. д. ¬ том числе проводились расчеты огнестойкости: здани€ Ђнагрузилиї, сымитировали пожар и просчитали веро€тность выхода из стро€ элементов и обрушени€ здани€.

ќсобого внимани€ заслуживают, разумеетс€, колонны, на которых держитс€ ∆ . „тобы конструкци€ не упала, если какие-то колонны выйдут из стро€, все колонны объедин€ютс€ сверху мощной горизонтальной стержневой металлической системой, которую в проекте называем ЂSuper Slabї, разработка который велась в Tekla Structures с расчетом в SOFiSTiK.

“акже в SOFiSTiK был сделан расчет продувки с 16 румбов (CFD-анализ), чтобы определить нагрузку на фасады, среднее, пульсационное и пиковое значени€ давлени€, комфортность пешеходных зон с учетом элементов благоустройства. –асчеты, например, показали, что надо поставить пару заграждений из деревьев, чтобы повысить комфортность пребывани€ в зеленой зоне Ч на самом деле такие мелочи очень важны дл€ городских точек прит€жени€.

Ќа данный момент проект прошел экспертизу, начинаетс€ этап строительства объекта.

–езюме

SOFiSTiK Ч крайне удобный и эффективный инструмент дл€ работы не только со стандартными, но и с необычными и сложными проектами. —реди его преимуществ как широкий инструментарий дл€ расчетов, так и возможность удобного использовани€ с целью вы€влени€ оптимальных решений. Ёто позвол€ет сократить затраты на проект, что в услови€х посто€нной экономической турбулентности строительного рынка очень значимо.

“акже выделю гибкость за счет параметрического проектировани€ конструкций. ¬ажным преимуществом расчетного комплекса €вл€етс€ и возможность учитывать этапы строительства, в том числе с учетом геотехнического анализа и грунтовых условий. Ќа основе информационной модели конструкции и наличи€ шаблонов расчетов, заранее разработанных в SOFiSTiK, можно быстро произвести расчет конструкции и получить результаты дл€ анализа. ƒл€ большинства объектов проектировани€ данный процесс можно существенно автоматизировать.

¬ ѕроектном бюро Ђјѕ≈ —ї информационна€ модель здани€ используетс€ на всех этапах проектировани€ и сопровождени€ строительства. ƒл€ нас €сно: это единственный способ эффективного проектировани€. ¬ажно, чтобы модель стала единым источником истины, мы должны уметь полагатьс€ на 100% на информацию в модели Ч в этом случае автоматизаци€ рабочих процессов предоставл€ет компьютеру возможности выполн€ть рутинную и Ђручнуюї работу за проектировщика.

 омпани€ ѕ—— √–ј…“≈  Ч давний партнер ѕроектного бюро јѕ≈ — в развитии и совершенствовании технологии BIM, котора€ помогает успешно реализовать проекты уникальных зданий и сооружений. ѕредлагаемые ѕ—— √–ј…“≈  технологические цепочки инструментов BIM обеспечивают высокую эффективность и экономичность проектных решений.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: Ќайти врем€ подумать
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

—отворение CATIA  — ƒавид Ћевин (1 апрел€ 2021)
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. © 2004-2021 √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.