Технология BIM: что можно считать по модели, созданной в Revit. Часть 2

Первую часть можно прочесть здесь.

Ключевые моменты, связанные с расчетом конструкций

Сама модель строительных конструкций создается в Revit как неотъемлемая часть информационной модели здания. В Revit Structure она дополняется заданием характера элементов, связей и материалов, сбором нагрузок. Все это совершенно естественно хранится в единой модели и может быть извлечено из нее по мере надобности.

Все необходимые расчеты строительных конструкций осуществляются в специальных расчетных программах. Этих программ довольно много и они создавались в разное время, так что их список представляет практически весь спектр соответствия (чаще несоответствия) этих программ технологии BIM. Однако именно с этими расчетными программами приходится иметь дело при нынешнем начале массового внедрения в проектирование информационного моделирования зданий.

При классическом подходе к проектированию инженер-конструктор задавал в такой расчетной программе общую схему каркаса здания, определял связи, устанавливал материалы и собирал нагрузки. Затем он задавал разбиение исследуемых объектов конечно-элементной сеткой (как правило, расчетная программа может автоматически генерировать такую сетку, но ее ручное уточнение в критических местах является обязательным). Это составляло расчетную модель (расчетную схему) здания.

Если оценивать степень интеграции той или иной расчетной программы в технологическую цепочку BIM, то ключевым здесь является количество информации, которое эта программа берет из единой модели для создания расчетной схемы, а также возможность «обратной реакции» — автоматическое внесения по результатам расчетов изменений в единую модель здания.

В случае с Revit Structure единую информационную модель здания можно с помощью многочисленных фильтров представлять в разных видах, которые по сложившейся традиции продолжают называть различными «моделями»: Конструктивная модель — все конструктивные элементы здания показываются как они есть, и «ничего лишнего». Аналитическая модель — все конструктивные элементы показываются условными линиями, у которых заданы связи и прочностные характеристики, а также указываются все установленные нагрузки. При этом «аналитические» линии не являются «тенями» элементов конструктивной модели, они определяют расчетное размещение элементов и их положение можно корректировать. Насколько нам известно, ни одна другая BIM-программа подобную модель не создает.

Интеграция с Autodesk Robot Structural Analysis и AutoCAD Structural Detailing

Рис. 1. Модель несущих конструкций с нагрузками и граничными условиями в Revit Structure готова для передачи в Robot.

Рис. 2. Расчетная схема многоэтажного здания на объемном грунтовом основании в Robot Structural Analysis 2012.

Рис. 3. Поля армирования типовой плиты многоэтажного здания в Robot Structural Analysis 2012.

Рис. 4. Поля площадей верхнего и нижнего армирования, импортированные из Robot Structural Analysis в AutoCAD Structural Detailing и готовые для армирования.

Рис. 5. Расчетная схема для металлоконструкций в Robot Structural Analysis.

Рис. 6. Модель, импортированная из Robot Structural Analysis в AutoCAD Structural Detailing для проработки узлов и создания чертежей КМ, КМД.

Интеграция с расчетным комплексом SOFiSTiK

Другой большой проблемой для конструкторов является корректный учет динамических воздействий на уникальные здания и сооружения (пульсация ветрового потока, сейсмика).

Указанные проблемы позволяет эффективно решать программный комплекс SOFiSTiK компании SOFiSTiK AG. Он дает возможность учитывать в расчете все виды нелинейности и моделировать системы «здание — грунтовое основание» с различными динамическими нагрузками. При этом SOFiSTiK отлично вписывается в технологию BIM и прекрасно интегрирован с Revit. Установленная с помощью специального плагина двусторонняя связь позволяет передавать из Revit Structure в SOFiSTiK на расчет сооружения с жесткостями, нагрузками и граничными условиями. При этом пользователь может провести глубокую настройку передаваемой информации и даже задать сетку разбиения на конечные элементы, так что пришедшая в SOFiSTiK модель уже готова к вычислениям. После выполнения расчета возможна и обратная передача данных в информационную модель здания. Например, по данным из SOFiSTiK в Revit Structure можно выполнить армирование железобетонных элементов.

Рис. 7. Пример передачи модели из Revit Structure в SOFiSTiK с жесткостью элементов, нагрузками и граничными условиями. На нижнем рисунке показано последующее автоматическое разбиение модели сеткой конечных элементов.

Передача модели в Advance Steel

Удачным выходом из этой ситуации является применение разработанной компанией GRAITEC программы Advance Steel, полностью реализующей технологию BIM для проектирования и создания строительных конструкций. Эта программа работает, как на графическом ядре AutoCAD, так и, начиная с версии 2012, на своем собственном графическом ядре (интерфейс полностью повторяет интерфейс AutoCAD) и полностью адаптирована для России (русский язык, российская база металлопроката, оформление по ГОСТ и многое другое).

Рис. 8. Экспорт/импорт модели из Revit Structure в Advance Steel.

Еще одно достоинство программы — встроенная возможность передавать модель металлоконструкций из Advance Steel в SCAD, где она после некоторой доводки пригодна для расчетов. После расчетов в SCAD модель с новыми сечениями можно вернуть в Advance Steel. Если к этому добавить, что из Advance Steel модель можно возвращать в Revit Structure, то в итоге получается почти полноценная двусторонняя связка Revit Structure со SCAD Office, но пока только для металлоконструкций.

Практически по такой же схеме, но через формат STP, происходит обмен данными с расчетной программой ЛИРА-САПР.

Рис. 9. Параметрические узлы металлоконструкций в Advance Steel 2012.

Использование ЛИРА-САПР в качестве расчетного процессора для Revit

Рис. 10. Передача модели из Revit Structure ЛИРА-САПР 2012.

Переход из Revit к расчетам в SCAD Office

Импорт из Revit Structure можно осуществить тремя способами. Первый — это использование плагина от SCAD Soft, который импортирует модель из Revit Structure в текстовый файл, загружаемый затем в SCAD Office. Но у такого способа есть особенности — стрежневые и пластинчатые элементы надо экспортировать в отдельные файлы, а затем эти файлы собирать вручную. Также придется корректировать некоторые жесткости и переназначать в SCAD нагрузки и граничные условия.

Второй способ — если вы счастливый обладатель сразу двух расчетных комплексов: SCAD Office и ЛИРА-САПР, то вы можете импортировать в автоматическом режиме модель из Revit Structure в ЛИРА-САПР, а затем, сохранив проект в виде текстового файла, перенести его в SCAD. В этом случае жесткости и нагрузки передадутся в SCAD корректно.

Третий способ, связанный с Advance Steel, был уже описан выше.

Рис. 11. Пример передачи модели из Revit Structure 2012 в SCAD Office 11.5.

Интеграция с Bentley STAAD.Pro