Model Studio CS «Строительные решения» — универсальный BIM-инструмент для разделов АР/КМ/КЖ

Model Studio CS «Строительные решения» обладает широким перечнем специально разработанных инструментов и функций, позволяющих спроектировать промышленный объект любой сложности (рис. 1) по разделам «Архитектурные решения» (АР), «Металлические конструкции» (КМ) и «Железобетонные конструкции» (КЖ). В этой статье мы рассмотрим раздел «Металлические конструкции».

Проектирование металлоконструкций в среде Model Studio CS «Строительные решения» можно разделить на несколько этапов:

  • формирование 3D-моделей зданий и сооружений;
  • анализ и оптимизация конструкций в расчётных системах;
  • формирование отчётной документации в виде 2D-чертежей и спецификаций;
  • публикация модели в систему CADLib «Модель и Архив» для интеграции со смежными дисциплинами;
  • экспорт и импорт данных в формат Industry Foundation Classes (IFC) для взаимодействия с программными BIM-комплексами и прохождения экспертиз.

Формирование 3D-модели зданий и сооружений

В основе Model Studio CS лежит обширная база данных, содержащая типовые элементы фасонного проката, в соответствии с действующими ГОСТ, СТО и ТУ, пластины и болтовые/сварные соединения, позволяющие создавать в трёхмерном пространстве модели произвольного наполнения, и некоторые готовые типовые металлические конструкции (лестницы, площадки, ограждения, фермы, прожекторные мачты, молниеотводы и пр.), которые можно найти в библиотеке объектов и тут же использовать в своей модели (рис. 2).


Рис. 2. Примеры металлических конструкций из базы данных

Мodel Studio CS «Строительные решения» позволяет автоматизировать создание металлического каркаса здания. Для этого достаточно задать параметры и характеристики элементам будущего каркаса, таким как колонны, ригели, прогоны, связи и узлы (рис. 3).


Рис. 3. Результат выполнения команды «Каркас»

В процессе проектирования можно воспользоваться командой «Редактор металлопроката» и, выбрав группу, тип и норматив металлического профиля, вычертить новый или заменить на другое сечение. При изменении автоматически перестраивается узел, связанный с изменяемым металлическим профилем (рис. 4).


Рис. 4. Интерфейс работы команды «Редактор металлопроката»

Реализован функционал по созданию составного сечения из стандартных и нестандартных профилей различного типа. Разместив набор профилей разного типа (двутавры, швеллеры, уголки, трубы и т. п.), при помощи стандартных инструментов графической платформы можно расположить их относительно друг друга для получения необходимого составного сечения. Команда «Составной профиль» позволяет сформировать составное сечение, указав профили и базовую точку построения. Полученное сечение добавляется в БД для дальнейшего применения.

Теперь подробнее остановимся на узлах. Конструирование узловых соединений можно осуществить способами:

1. Выбрав параметрический узел из библиотеки стандартных компонентов, включающей серийные 2.440–2.1, применить его к соответствующим профилям (рис. 5). Геометрические размеры фасонных деталей узла всегда можно настроить в окне свойств. Выбранный параметр выделяется на демонстрационном чертеже формы.

2. Создать пользовательское узловое соединение командой «Создать узел» с последующей его доработкой посредством соответствующих инструментов;

3. Создать узел с помощью «Редактора узла» с расстановкой фасонных деталей, образованных из 3D-примитивов.


Рис. 5. Процесс вставки параметрического узла из базы данных

Готовые узлы могут быть скопированы и изменены в пространстве модели, а затем сохранены в библиотеку узловых соединений. Это позволяет избежать необходимости многократного повторения рутинных операций.

В программном комплексе Model Studio CS «Строительные решения» реализован многофункциональный инструмент «Редактор параметрического оборудования». С его помощью можно создать параметрическую металлическую деталь, профиль или целое оборудование любой формы.

Работать со сборочными изделиями позволяет функционал по формированию сборок произвольной формы из элементов металлопроката. Для создания сборки раздела «Металлические конструкции» пользователю необходимо указать:

  • необходимые компоненты;
  • базовую точку сборки и основные атрибутивные характеристики.

В параметрах объединённой модели создаётся иерархический список свойств входящих в сборку компонентов. При изменении состава сборки в режиме реального времени происходит автоматический перерасчёт веса изделия. Сборку можно сохранить в базу данных для дальнейшего использования.

Если возникла необходимость изменить профили в сборке или состав изделия, следует воспользоваться инструментами редактирования сборки или расформировать её с помощью команды «Расформировать сборку КМ» (рис. 6).


Рис. 6. Параметры сборки раздела «Металлические конструкции»

Model Studio CS «Строительные решения» предоставляет эффективный инструментарий для проектирования кабельных эстакад (рис. 7), включающий базу данных, в которой содержится огромное количество параметрических объектов, таких как балки, стойки, фермы, кровля и др. С помощью команды «Поднять объекты на рельеф» фундаменты стойки эстакады привязываются к рельефу местности в проектное положение.


Рис. 7. Формирование кабельной эстакады

Анализ и оптимизация конструкций в расчётных системах

Model Studio CS «Строительные решения» позволяет экспортировать металлические конструкции в такие расчётные системы, как программный комплекс «ЛИРА» 10.x, «ЛИРА-САПР» («САПФИР»), ПК SCAD Office (рис. 8). При этом передаются геометрия, параметры сечений и тип материала объектов, что позволяет, немного их доработав, осуществить проверку или подбор сечений.


Рис. 8. Результат обратного импорта из ПК «ЛИРА» в Model Studio CS «Строительные решения»

Для ПК «ЛИРА» реализован двусторонний интерфейс: изменённые в нём сечения при импорте в Model Studio CS «Строительные решения» будут автоматически заменены и выделены цветом в исходном файле.

Формирование отчётной документации в виде 2D-чертежей и спецификаций

После создания цифровой модели в программном комплексе Model Studio CS «Строительные решения» приступаем к формированию комплекта монтажно-технологических чертежей и спецификаций в соответствии с требованиями ГОСТ 21.501–2018. Эта документация выводится автоматически по заранее сформированным правилам, называемым преднастроенными проекциями. Программное обеспечение позволяет автоматически получать планы, разрезы, схемы, фасады и виды на основе уже имеющихся преднастроенных проекций. Способ, вид и тип вывода документации пользователь при необходимости может настраивать самостоятельно (рис. 9, 10).


Рис. 9. Окно выбора профилей преднастроенных проекций


Рис. 10. Примеры сформированных чертежей и спецификаций

Специальная команда «Спецификатор» позволяет настроить автоматическое получение экспликаций, спецификаций и ведомостей в соответствии с отраслевыми стандартами. Табличные документы могут быть получены в различных форматах: nanoCAD, AutoCAD, MS Word, MS Excel и др.

Элементы оформления, такие как размеры, отметки уровня, выноски и позиции, проставляются в автоматическом (через параметры преднастроенной проекции) или же в полуавтоматическом режиме с помощью соответствующих инструментов.

Кроме отчётной документации в виде таблиц, предоставляется возможность сформировать ведомость объёмов работ. Если объектам назначены сметные свойства, то с помощью специального инструмента можно экспортировать данные модели в форматах XML и ARPS в различные сметные программы, например, в «ГРАНД-Смету», и получить отчётные документы в виде смет. Пользователь назначает параметры ГЭСН, вставляя их из базы данных. Затем с помощью команды «Спецификатор» производится экспорт в необходимом формате.

Публикация модели в систему CADLib «Модель и Архив» для интеграции со смежными дисциплинами

Важной особенностью Model Studio CS «Строительные решения» является наличие собственной системы управления BIM-данными — CADLib «Модель и Архив», предназначенной для совмещения и проверки 3Dи BIM-моделей, создания электронного архива и работы с календарными планами в связке с 3D-моделями.

Система CADLib «Модель и Архив» обладает эффективными средствами импорта BIM-моделей любых производителей, что позволяет использовать её в международных проектах любой сложности (рис. 11). Реализована возможность импорта/экспорта IFC-файлов (включая версию 4.0), а также импорта файлов AVEVA, разработаны плагины для Autodesk Revit, Autodesk Inventor, Autodesk Navisworks для прямой публикации данных в центральную базу данных CADLib.


Рис. 11. 3D-модель металлического каркаса в ПК CADLib «Модель и Архив» может быть использована в проекте любой сложности

Пользователь может выбрать необходимые правила из подсистемы проверки модели на коллизии или создать собственные. Затем алгоритмы проверки анализируют модель на выполнение соответствующих условий. В случае выявления нарушений на модели выводятся сигнальные значки-объекты — собственно, коллизии.

Экспорт/импорт данных в формат IFC для взаимодействия с программными BIM-комплексами и прохождения экспертиз

При поддержке Российского фонда развития информационных технологий (РФРИТ) реализован интерфейс по экспорту/импорту 3D-моделей в формат IFC. Новый функционал позволяет обмениваться графической и текстовой информацией на основе технологии Building Information Modeling (BIM) между различными производителями программного обеспечения в сфере архитектурного и технического проектирования и строительства, а также работать с версиями IFC2×3 и IFC4. Средства экспорта и импорта обеспечивают возможность осуществлять настройку и маппинг параметров информационной модели и классов IFC. Настраиваемый экспорт IFC4 позволяет обмениваться данными с МГЭ (Мосгосэкспертизой) и/или ЦГЭ (Ленгосэкспертизой) на основе спецификаций IFC4. В СУИД CADLib «Модель и Архив» реализованы настройки извещения об изменениях, произведённых в сохранённых файлах IFC. Кроме того, предусмотрен инструмент для отслеживания модификаций, появляющихся при импорте IFC-файлов, в которых хранятся уникальные неизменяемые идентификаторы объектов.

Более того, при импорте IFC-файла из ПО Tekla металлические профили можно редактировать как металлические профили Model Studio CS «Строительные решения»: задавать параметры и изменять размеры с помощью «ручек», получать чертежи и т. д. (рис. 12).


Рис. 12. Редактирование импортированных профилей металлопроката в Model Studio CS «Строительные решения»

Таким образом, программный комплекс Model Studio CS «Строительные решения» обладает широким спектром инструментов, позволяющих упростить проектирование, входит в отечественный реестр программного обеспечения, обеспечивает информационную безопасность и сокращение санкционных рисков за счёт возможности импортозамещения без потери функциональности в рамках решаемых инженерных задач. Программа динамично развивается с учётом изменяющихся государственных норм и стандартов, а также пожеланий пользователей.