Проектирования сооружений из металлических конструкций

"Что нам стоит дом построить!" - конечно, если дом возводится по типовому проекту и не представляет из себя ничего из ряда вон выходящего, эта фраза может отражать действительное положение вещей (хотя далеко не всегда отражает). А если необходимо возвести уникальное сооружение или комплекс сложной конфигурации и большой высоты, к которому предъявляется целый комплекс сложных требований, начиная от градостроительных и заканчивая техническими и эксплуатационными?

В этом случае велика вероятность того, что процесс проектирования и строительства будет длиться годами, а после сдачи объекта будут обнаружены планировочные и конструктивные недостатки, которые с трудом поддаются исправлению. Может быть, кому-то нарисованная картина покажется слишком мрачной. Конечно, она не может претендовать на то, чтобы считаться истиной в последней инстанции, но факт остается фактом - примеры "абсолютно безошибочного" проектирования сложных строительных объектов можно пересчитать по пальцам.

Это вполне объяснимо: существует какой-то предел объема информации, который проектировщик может удерживать в своей памяти и, вообще, "человеку свойственно ошибаться". Как избежать проблем, возникающих в данной ситуации? Использовать самые простые и уже отработанные на практике проектные решения? Но в этом случае не будет происходить никакого движения вперед, не говоря уже об ущемлении творческих прав архитектора. Но есть и другой путь решения проблемы, позволяющий реализовывать самые смелые творческие замыслы, - использование при разработке проектов современных компьютерных технологий. Подтверждением этому могут служить многочисленные примеры из зарубежной практики. В данной статье только об одной грани компьютерного проектирования - использовании программы PKS ("Проектирование сооружений из металлических конструкций"), разработанной немецкой фирмой"Design Systems Consult.

Программа PKS предназначена для облегчения процесса проектирования сооружений из металлических конструкций. Программа предлагает комплексное решение для многих важных задач, возникающих по ходу проектирования в названной области, - конструктивных, технических, экономических и художественных. Кроме того, программа позволяет значительно сократить сроки проектирования при одновременном обеспечении высокого качества проектной документации, что является очень важным фактором в условиях конкурсного отбора архитектурных проектов. Новая версия программы предусматривает выполнение технических расчетов и проверок на всех стадиях создания сооружений из металлоконструкций, начиная от проектирования и заканчивая монтажом каркаса.

Основной принцип действия программы PKS базируется на возможности представления будущего сооружения в виде картинки с трехмерным изображением. Причем эта картинка может быть представлена в двух вариантах: в виде конструктивной модели или в виде окончательного состояния после реализации проекта. То есть создав на экране компьютера конструктивный каркас сооружения, проектировщик может по своему усмотрению "одевать" его металлическими облицовочными листами, "раздевать", если что-то не понравилось, словом, пробовать бесконечное количество вариантов, пока один из них не будет признан окончательным. В принципе, те же самые манипуляции можно проводить и с другими конструктивными элементами, входящими в состав сооружения: фермами, балками, окантовочными профилями и т. д. При необходимости результаты таких промежуточных проектных решений с объемными рисунками, техническими параметрами, расчетами потребления строительных и отделочных материалов и другими данными могут быть занесены в память машины и извлекаться оттуда по мере необходимости. Такая возможность является очень полезной с той точки зрения, что проектировщики могут демонстрировать заказчикам варианты проектного решения, не отходя от компьютера, и сразу же по ходу дополнений, возражений или рекомендаций со стороны заказчика вносить в проект необходимые коррективы.

Программа предусматривает два варианта использования металлических конструкций для возведения сооружений. При наиболее простом варианте (особенно, если уже выбран поставщик строительных материалов и конструкций) в память компьютера закладываются конкретные сведения о материалах: их размерах, весе, физико-технических свойствах и т. д. На основе этих данных и ведется проектирование. Но существует и другой вариант - так сказать, вариант "от противного". Размеры и конфигурацию конструктивных деталей компьютер рассчитывает после того, как проектировщик "нарисовал" желаемый внешний вид сооружения и задал какие-то его требуемые свойства. В этом случае машина находит оптимальное решение для параметров отдельных элементов сооружения, и эти данные отдаются на завод-изготовитель.

Это прием может применяться и для расчета арочных конструкций. После того как в память заносятся данные о пролете и высоте арки, ее требуемой несущей способности и других параметрах, компьютер производит расчет количества, размеров, веса и марки стали всех элементов конструкции. После этого машина выдает уже более "достоверное" и детальное изображение проектируемой арки, при помощи которого можно воочию представить узлы соединений элементов, внешний вид декоративных окантовочных профилей и т. д.

При помощи программы PKS можно разрабатывать из металлических конструкций здания с различными типами функционального назначения: производственные цеха, промышленные сооружения, складские объекты, жилые и общественные здания с металлическим каркасом и др.

Программа PKS включает в себя шесть основных пакетов: "Проектирование металлических конструкций", "Пакет для инженерных бюро", "Конструкции", "Конструкции+изготовление", "Комплексное строительство" и "Устройство фасадов". В разделе "Проектирование" выполняются работы по эскизированию сооружения, расчету его несущей способности, определению всех статических характеристик объекта и выбору конструктивного решения его основных деталей и узлов. Инженерный раздел помогает проектировщику в общих чертах прикинуть стоимость реализации его замысла на практике и выбрать решение, оптимальное с экономической точки зрения. Этот программный пакет может быть использован при проектировании жилых зданий с металлическим каркасом, залов из металлических конструкций, объектов высотного строительства, объектов транспортной инфраструктуры и других сооружений. При помощи разделов "Конструкции" и "Конструкции+изготовление" производится детальная проработка проекта и окончательный выбор всех составляющих сооружения. Пакет "Комплексное строительство" позволяет получить представление о внутренней структуре объекта и "увидеть" узлы соединения основных строительных конструкций (стен, крыши, дверей, ворот, лестниц и других элементов). И, наконец, в разделе "Устройство фасадов" предлагаются разнообразные варианты выбора и применения облицовочных материалов, оконных и дверных конструкций, декоративных деталей.

Елена ИНОЗЕМЦЕВА