суббота, 15 сентября 2012 г.

Технология BIM: что можно считать по модели, созданной в Revit. Часть 3

Софья Аникеева, Александр Морозов, Владимир Талапов

Третья часть обзора продолжает рассказ о программах создания и расчета строительных конструкций, средствах исследования среды внутри и вне здания, а также приложениях для проектных вычислений.

Продолжение здесь http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15586

Вторая часть http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15546

Первая часть http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15533

BIM в России: преднапряженный железобетон — два подхода при моделировании в Revit-Robot

Александр Морозов


эксперт компании «Интеграл» по строительным конструкциям

В настоящее время в строительной отрасли России все большую популярность приобретает использование монолитного железобетона. После 1991 года в новом строительстве явно наметился уход от сборного железобетона, хотя последний обладает многими преимуществами. В частности, в сборном железобетоне активно применяется технология преднапряжения конструкций методом на упоры в заводских условиях.

Также за последние 10-15 лет резко увеличилось количество возводимых высотных и большепролетных зданий с нестандартными архитектурно-планировочными решениями. Эти и некоторые другие факторы заставляют российских инженеров применять «новые технологии» для возведения, например, плит перекрытия с большим шагом колонн (площадью ячейки от 49 кв м, шаг колонн от 7×7 м), использовать балки и балки-стенки длинной свыше 9 м, пилоны, оболочечные и цилиндрические конструкции.Одна из технологий, позволяющих возводить подобные конструкции, давно известна, но мало применялась в СССР и России — это технология преднапряжения на бетон (постнапряжения). Неразвитость отечественной технологии постнапряжения отчасти связанна с отсутствием нормативной базы (СНИП и СП почти не регламентируют расчет таких конструкций). Единственным документом в нашей стране, в которым описан расчет данного вида конструкций, является СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы», в то время как европейские и американские нормы отлично регламентируют расчет постнапряженных конструкций. В результате в странах Европы и Северной Америки технология постнапряжения монолитных железобетонных конструкций широко применяется с начала 50-х годов прошлого века. В некоторых странах число возводимых монолитных перекрытий с канатной арматурой даже достигает 70%. При этом сами системы постнапряжения конструкций применяются в двух видах: со сцеплением и без сцепления канатной арматуры с бетоном.


В России в настоящее время расчет преднапряжных конструкций ведется следующими способами:
  • методами СНИП и СП с использованием такого мощного оружия конструктора, как программа Microsoft Excel, 
  • с помощью методов эквивалентных сил и отрицательных температур в программных комплексах SCAD Office и ЛИРА-САПР. 



Рис 1. Реализация в России технологии постнапряжения монолитных конструкций на объектах ГК «ПРОМСТРОЙКОНТРАКТ».

Наметившийся в последнее время в нашей стране переход на технологию BIM открывает отличные перспективы для ускорения процесса проектирования, в том числе и в области железобетонных конструкций. Инструментарий BIM, реализованный в программе Revit Structure, позволяет создавать необходимые конструкции и задавать данные для расчета постнапряжения в них, используя как метод эквивалентных сил, так и метод отрицательных температур, а затем передавать построенную модель для расчета в Robot Structural Analysis Professional.


Рис 2. Модель плиты перекрытия 9×6 м с приложенными силами, моделирующими обжатие и отпор в канатной арматуре (без сцепления с бетоном) в Revit Structure 2012.


Рис 3. Конечно-элементная модель в Robot с приложенными силами, моделирующими постнапряжение. Модель импортирована из Revit Structure 2012.


Рис 4. Результаты расчета в Robot поля моментов Mxx, Myy и характерные деформации выгиба плиты перекрытия от постнапряжения (деформации увеличены в 100 раз). Постнапряжение моделировалось метод эквивалентных сил.

При использовании метода эквивалентных сил не требуется физическое моделирование каната, его действие заменяется силами обжатия и отпора, которые прикладываются как внешние силы к плите в Revit. Этот метод достаточно точен и активно применяется для моделирования постнапряженных конструкций.


Рис 5. Модель плиты перекрытия 9×6 м в Revit Structure 2012 с канатной арматурой, разложенной по эпюре моментов.

При использовании метода отрицательных температур необходимо моделировать канат со всеми характеристиками непосредственно в Revit, а затем задавать канатам предварительно рассчитанную отрицательную температуру в Robot Structural Analysis Professional. Этот метод является более точным, чем предыдущий, но и более трудоёмким в использовании, так как приходится работать с моделью в Robot Structural Analysis Professional.




Рис 6. Другой подход — модель импортирована из Revit Structure 2012, канатная арматура в виде стержневых элементов с заданным температурным воздействием.


Рис 7. Результаты расчета в Robot. Поля моментов Mxx, Myy и характерные деформации выгиба плиты перекрытия от постнапряжения (деформации увеличены в 100 раз). Постнапряжение моделировалось методом отрицательных температур.

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

Александр Морозов, Владимир Талапов
Вторая часть обзора посвящена программам создания и расчета строительных конструкций. Поскольку ни один проект здания без конструктивных расчетов не обходится, эти программы являются важнейшим компонентом любой архитектурно-строительной САПР, в частности BIM. Эти программы мы отбирали по двум признакам: имеют определенное распространение и используются в России и каким-то образом работают с Revit (в данном случае с Revit Structure).

Продолжение здесь http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15546

Первую часть можно прочесть здесь http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15533


Технология BIM: что можно считать по модели, созданной в Revit. Часть 1

Владимир Талапов

Принципиальная основа концепции BIM — единая информационная модель здания, содержащая необходимую (в идеале — всю) информацию об объекте. Поэтому развитие BIM идет по двум направлениям: разработка комплексов, моделирующих объект, и создание специализированных программ, использующих информацию из единой модели для решения частных задач проектирования. И хотя в настоящее время наблюдается тенденция объединения BIM-программ в большие комплексы, как создающие модель, так и проводящие необходимые проектные вычисления, необходимость в программах, использующих модель, также растет.
Эта публикация является попыткой сделать некоторый обзор программ второго направления, то есть работающих с информацией из единой модели. Вернее, немного разобраться в их многообразии. В качестве основного средства моделирования взят комплекс Autodesk Revit, являющийся в нашей стране одним из наиболее распространенных и эффективных BIM-инструментов и состоящий из Revit Architecture, Revit Structure и Revit MEP. Первая часть обзора посвящена программам, работающим с Revit Architecture.

Продолжение здесь http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=15533