Статьи → nanoCAD BIM Конструкции → Армирование спиральной камеры гидроузла в nanoCAD BIM Конструкции

nanoCAD BIM Конструкции — это программное обеспечение на Платформе nanoCAD, предназначенное для создания информационной модели зданий и сооружений по разделам КМ, КЖ и КД (начиная с октября 2024 года функционал программы представлен в одной из конфигураций nanoCAD BIM Строительство — решения, которое также позволяет проектировать АР).

Спиральная камера гидроузла — специальное сооружение, которое используется для равномерного подвода воды к лопастям рабочего колеса турбины. Она находится в основании гидроэлектростанции и служит для преобразования энергии потока жидкости в электрическую энергию.

Задача демонстрации моделирования армирования такой конструкции возникла еще около 10 лет назад на западном программном обеспечении. В настоящее время мы столкнулись с тем же вопросом, но уже в российском ПО.

Перед проектировщиками были поставлены следующие задачи:

• создание информационной модели арматурного каркаса;
• получение чертежей с имеющейся модели;
• вывод табличной документации.

Основная сложность здесь заключается в том, что практически каждый стержень расположен в своей плоскости общего положения, что затрудняет их позиционирование, так как приходится индивидуально вращать каждый компонент в трех осях (рис. 1).

Рис. 1. Проекции арматурного каркаса

Этап подготовки

Перед тем как приступать к моделированию каркаса, необходимо создать опалубку спиральной камеры гидроузла. Для возведения опалубки используются стандартные инструменты 3D-модуля Платформы nanoCAD (рис. 2).

Рис. 2. Инструменты 3D-модуля Платформы nanoCAD

Основная часть геометрии получается с помощью выдавливания 2D-профиля. Внутренний объем направляющего аппарата создается инструментом вытягивания по сечениям, причем здесь в качестве опций можно задать траекторию вытягивания и указать направляющие. Объединение и вычитание объема производятся с помощью булевых операций (рис. 3).

Рис. 3. Опалубка спиральной камеры

После создания опалубки необходимо определить способ создания арматурных стержней. Это очень важный момент, так как неправильное решение может осложнить процесс компоновки модели и вывода документации. В nanoCAD BIM Конструкции есть два способа их создания (рис. 4):

• использование специализированных инструментов (это и точечное армирование отдельными стрежнями, и автоматизированное армирование сборками);
• использование Редактора параметрических объектов (универсальный инструмент для создания любого пользовательского параметрического компонента).

Рис. 4. Возможные способы создания арматурных стержней (слева — специализированные инструменты, справа — Редактор параметрических объектов)

У каждого способа есть свои преимущества. У «специализированной» арматуры они следующие:

• автоматизированное армирование типовых конструкций: задав характеристики в диалоговом окне, получаем требуемую конфигурацию сборки;
• автоматизированное получение ведомости арматурных элементов и ведомости расхода стали (рис. 5). Эти ведомости являются довольно специфичными, так как если их создавать в штатном спецификаторе, потребуется дополнительная ручная доработка, но nanoCAD BIM Конструкции позволяет сгенерировать их в обход спецификатора, специальными утилитами;

Рис. 5. Автоматизированное получение ведомостей через интерфейс приложения

• простота создания единичных элементов. Деталь практически любой геометрии можно создать в пространстве модели без каких-либо хитрых манипуляций, несколькими кликами мыши;
• простота наполнения атрибутивной информацией. В базу данных Библиотеки компонентов один раз заводятся стержни различного класса и диаметра. И далее эта информация забирается проектировщиками при моделировании.

Преимущества использования «параметрической» арматуры:

• возможность создания сложной параметризованной конфигурации. Это позволяет, например, быстро изменить длину сегментов, отредактировав соответствующие параметры, без труда вытащить значения этих параметров в спецификации, создать дополнительные «ручки» растягивания и поворота детали в нужных плоскостях. А с учетом того, что в спиральной камере имеется множество однотипных деталей, постепенно уменьшающихся в размерах по ходу движения жидкости, этот фактор становится ключевым в выборе;
• гибкость системы позволяет с помощью минимальных усилий сделать параметрический объект, аналогичный «родной» арматуре. Второе преимущество использования «параметрической» арматуры больше относится даже не к ней, а к гибкости nanoCAD BIM Конструкции, которая позволяет без больших сложностей сделать пользовательский объект, аналогичный «родному» элементу. И те, и другие компоненты будут попадать в одну спецификацию — достаточно в настройках фильтрации спецификации отбирать данные не по категории объекта (она у «родной» и «параметрической» арматуры разная, что логично), а по атрибутивной составляющей (например, группе параметров классификации), которая программно никак не связана с сущностью компонента (рис. 6);

Рис. 6. Свойства категории «Классификация»

• автоматизированное получение ведомости расхода стали. Третье преимущество вытекает из второго. Правильно настроив параметрическую арматуру, ее можно учитывать в ведомости расхода стали, которая генерируется специальной утилитой.

Исходя из всего вышеизложенного, был выбран вариант с параметрической арматурой.

Создание арматурных деталей и компоновка модели

В проекте используются два типа деталей: «радиальная» и «ломаная» арматура. В Редакторе параметрических объектов это простые элементы, получающиеся вытягиванием профиля по заданному пути из трех сегментов (рис. 7).

Рис. 7. Арматурные детали в Редакторе параметрических объектов

Геометрические характеристики сегментов пути и профиля связываются с атрибутивными параметрами с помощью Мастера функций, что позволяет быстро корректировать внешний вид экземпляра, не заходя в редактор. Также элементу добавляются другие недостающие параметры, которая имеет «родная» арматура (рис. 8).

Рис. 8. Свойства «параметрической» арматуры

Перечень параметров, который представлен на рисунке, — это лишь небольшая их часть, которую содержит база данных в поставке. К тому же базу данных можно пополнять пользовательскими атрибутами, учитывающими специфику объектов, с которыми работает компания. Но не всегда целесообразно размножать однотипные свойства. Так, например, в группе параметров Размеры есть Длина, Длина 1, Длина 2, Длина 3. Проектировщику, который не разрабатывал параметрический объект, с первого взгляда будет непросто разобраться, какое значение за что отвечает. Ему придется потратить некоторое время на перебор величин для визуальной оценки, но таких параметров может быть несколько десятков, и тогда эффективность работы заметно снизится.

Представленную выше проблему решает привязка формы к объекту (рис. 9). Команда не выведена в интерфейс, но ее можно вызвать через командную строку, прописав «urs_set_form».

Форма сохраняется в базе данных Библиотеки компонентов и при вызове свойств открывается на первой вкладке. С ее помощью можно задать любое понятное в контексте объекта название параметра и привязать к нему поясняющую картинку.

Рис. 9. Форма представления свойств объекта

После завершения подготовки можно приступить к пространственной компоновке арматурного каркаса. Построение начинается с размещения «радиальной» арматуры, которая огибает опалубку спирали (рис. 10). Это можно сделать либо с помощью массива по траектории, либо базовыми инструментами Платформы nanoCAD — Копирование и Поворот.

Рис. 10. Скомпонованная «радиальная» арматура (слева — вид сверху, справа — вид сбоку)

Далее опалубку можно для удобства полностью скрыть из вида и продолжать построения, опираясь только на имеющиеся стержни. «Ломаная» арматура укладывается сложнее, так как помимо поворота в плане требуется вращение вокруг ее оси и наклон по высоте (рис. 11). Операции выполняются либо теми же стандартными инструментами Платформы (для поворота в нужной плоскости необходимо предварительно создать пользовательскую систему координат), либо с помощью дополнительных «ручек», созданных в Редакторе параметрических объектов.

Рис. 11. Плоскости вращения стержня

Финальный вид арматурного каркаса спиральной камеры представлен на рис. 12.

Рис. 12. Арматурный каркас спиральной камеры с опалубкой

Вывод чертежной документации

В nanoCAD BIM Конструкции вывод чертежной документации реализован через генерацию проекций. Для определения границ генерации в пространстве модели размещаются видовые кубы (разрезы) — (рис. 13).

Рис. 13. Видовые кубы для генерации проекций

Ключевым в таком подходе является выбор профиля вывода проекций, где можно задать критерии фильтрации видимости объектов, настроить режим представления изображения, точечно заменить отображение элемента на УГО, задать профили автоматизированной простановки размеров и выносок по заданным алгоритмам (рис. 14).

Настройки для плана и разреза практически идентичны, они отличаются только масштабом и уровнем детализации (в Редакторе параметрических объектов можно добавить геометрию для разных степеней проработки, чтобы стрежень, например, отображался в одну линию без объема).

Рис. 14. Настройки профиля генерации проекции

После генерации получаем заготовку, на которой проставляются недостающие выноски позиций (позиции проставляются спецификатором) и добавляются другие элементы оформления Платформы nanoCAD (рис. 15).

Рис. 15. Фрагмент чертежа

Конечным этапом оформления является вывод табличных данных, полученных через спецификатор. Настройки вывода задаются в профиле Мастера экспорта данных. Для этого необходимо создать наборы данных и прописать для них критерии отбора объектов модели (рис. 16).

Рис. 16. Наборы данных спецификатора

Ключевой этап настройки — задание данных, получаемых из информационной модели. Есть два способа их задания: напрямую выводить параметр из свойств элемента или задать выражение в Мастере функций. Наиболее интересный для рассмотрения пример — это формула для наименования арматурной детали (рис. 17).

Рис. 17. Наименование арматурной детали

Нюансы оформления таблицы задаются в шаблоне формата *.dwt (рис. 18).

Рис. 18. Фрагмент полученной спецификации арматурных деталей

После всех проделанных манипуляций инженер-проектировщик получает полностью оформленный чертеж, где ведомость деталей ввиду нецелесообразности автоматизации выводится стандартными инструментами Платформы (рис. 19).

Рис. 19. Оформленный чертеж

Вывод

Программа nanoCAD BIM Конструкции, ныне представляющая собой одну из конфигураций программного комплекса nanoCAD BIM Строительство, позволяет проектировать сложные конструкции, причем благодаря гибкости решения в процессе работы можно использовать различные подходы, обеспечивающие получение необходимого результата. nanoCAD BIM Строительство предоставляет всё новые возможности, которые расширяют сферу применения и улучшают динамическую связь документации с моделью. Разработчики продукта прислушиваются к пожеланиям пользователей и постоянно дорабатывают ПО, что в современных реалиях очень важно.

Литература