В глобальной сети очень много роликов и вебинаров, посвящённых моделированию самых популярных разделов типа КЖ (конструкции железобетонные) и КМ (конструкции металлические), реализуемых в разных программных комплексах. И критически мало материала, связанного с разработкой раздела КД (конструкции деревянные), что не может не расстроить опытного инженера.

Задач по разработке КД в BIM будет всё больше и больше. Во-первых, в Российской Федерации огромный жилой фонд, нуждающийся в реконструкции старых деревянных кровель в рамках проведения капитального ремонта. Во-вторых, дерево уверенно держится в топе самых востребованных строительных материалов благодаря экологичности, доступности и простоте использования.

Весной 2022 года инженер и преподаватель учебного центра «Нормасофт» Артём Зверев впервые спроектировал деревянную кровлю с использованием ТИМ в программе nanoCAD BIM «Конструкции» в соответствии с СП 64.13330.2017. По данному проекту прошёл тематический вебинар, а позже вышла статья-аннотация.

В 2023 году он решил разработать эту же самую кровлю в Model Studio CS «Строительные решения» — BIM-программе, предназначенной для разработки архитектурно-строительной части. Результаты своей работы специалист представил 24 мая на практической конференции «ТИМИ-2023. Технологии информационного моделирования и инжиниринга», организованной АО «СиСофт Девелопмент» совместно с генеральным партнёром «Нанософт».

Сам процесс создания кровли был осуществлён в Model Studio CS «Строительные решения». Для работы приложения потребовалась платформа с 3D-модулем. Это может быть AutoCAD или nanoCAD. Следуя «заветам» импортозамещения, устанавливаем программу на отечественную «Платформу nanoCAD» версии 22. Интерфейс готовой к использованию программы представлен на рис. 1.


Рис. 1. Интерфейс программы Model Studio CS «Строительные решения»

Перед началом проектирования было необходимо принять верные конструктивные решения. За основу проектировщики взяли данные расчётных сечений, полученных в специализированных расчётных комплексах, таких как «ЛИРА 10» или SCAD, которые имеют прямую интеграцию с Model Studio CS «Строительные решения».

Среда общих данных и сборка информационной модели будут реализованы по технологии CADLib «Проект». Таким образом, в актуальном режиме проектировщик смог выполнить свою часть проекта параллельно со смежными специалистами, разрабатывающими другие разделы, исключая возможные коллизии и ошибки (рис. 2).


Рис. 2. Панель модуля CADLib с примером структуры проекта

Работа начинается с загрузки координатных сеток из среды общих данных ЦИМ. Далее из CADLib подгружаем будущую основу (подложку) под наш деревянный каркас. Основные несущие конструкции стропильной системы будем проектировать, пользуясь базой готовых элементов типа «Брус», «Доска», «Бревно».

В процессе моделирования элементов всегда можно с лёгкостью поменять необходимые сечения.

Для построения основного каркаса необходимо подготовить его опорные части. В частности, выполнить модель мауэрлатов, которые раскладываются по периметру всего несущего каркаса крыши. Для быстрого моделирования однотипных элементов использовался инструмент «Платформы nanoCAD» «Копирование через массив», что в разы ускоряет процесс проектирования.

В процессе выполнения всех элементов каркаса проектировщик столкнулся с необходимостью реализовать различные врубки и врезки в деревянные конструкции. Это можно выполнить, используя большой набор инструментов, таких как подрезка, разрез профиля и т. п.

Для моделирования элементов рамы, обрешётки и т. д. мы использовали готовые элементы базы программы Model Studio CS «Строительные решения». Если какого-либо элемента нет (например, составной стропильной ноги с вкладышами), то возникает необходимость самостоятельно смоделировать объект.

Для начала создаётся простой составной профиль, состоящий из двух досок, при помощи инструмента «Составной профиль».

Во время следующего этапа работы проектировщик добавил вкладыши. Для этого создаётся один вкладыш с нужными размерами и добавляется как параметрический объект к нашему составному профилю. Получился единый объект, состоящий из трёх элементов (рис. 3).


Рис. 3. Стропильная нога составного сечения с вкладышем и её свойства после объединения

Далее специалист наполнил объект всеми необходимыми атрибутами и прописал зависимости параметров отдельных элементов между собой. При помощи инструмента «Редактировать оборудование» была выполнена параметризация объекта, что позволит использовать этот элемент для дальнейшего моделирования (рис. 4).


Рис. 4. Структура параметрического объекта после доработки

Здесь мы не будем подробно описывать процесс создания параметрического элемента (как и далее по тексту — параметрического узла), так как это тема для отдельного материала.

Далее смоделированные элементы были скопированы при помощи инструментов «Платформы nanoCAD» (функция «Массив»). По аналогии выполнены и ветровые связи основного каркаса (рис. 5).


Рис. 5. Стропильные ноги, «раскопированные» при помощи инструмента «Массив»

Отдельно было уделено внимание индивидуальным соединениям конструкций — параметрическим узлам. Они представляют собой набор элементов, собранный в единый блок. Такой полноценный объект обладает конкретным назначением и функционалом. Создавая подобного рода параметрические узлы, всегда можно сохранить их в базе стандартных компонентов программы и применять для типовых конструкций других проектов.

Узлы Model Studio CS полностью управляемы на уровне параметризации (рис. 6). Управляя значениями параметров узла, можно изменять форму и отображение отдельных элементов узла, добавляя соединительные элементы (накладки, болты, вкладыши и т. д.).


Рис. 6. Пример параметрического узла в Model Studio CS

Использование технологии информационного моделирования в описываемом проекте не освобождает от необходимости предоставления документации. Благо Model Studio CS «Строительные решения» обладает внушительным инструментарием для получения таких документов. Например, при помощи инструмента «Вид по объекту» или «Определить вид» мы получаем видовые кубы, которыми выделяем все необходимые элементы для последующего отображения на чертеже.

Далее была сформирована схема кровли на листе с помощью инструмента «Преднастроенная проекция».

На основе заранее настроенных шаблонов были сформированы различные типы проекций. Если в процессе работы возникнет необходимость внести изменения в модель кровли, это реально сделать. Можно и проекции обновить, и чертежи автоматически сгенерировать (рис. 7). Тема настройки шаблонов достаточно обширная, инструкции можно взять на просторах интернета, в частности, на YouTube.


Рис. 7. Пример чертежа схемы стропильной системы

Поскольку все элементы нашей кровли созданы из параметрических объектов, программа Model Studio CS может использовать их параметры для вывода множества табличных данных, например, спецификации (рис. 8). Программа обеспечивает двунаправленную связь таблицы и модели, что позволяет вносить изменения как в сам объект, так и в спецификатор. Изменения соответственно отобразятся в обеих сущностях. Настроить шаблон можно таким образом, чтобы данная спецификация работала в любом проекте по разработке раздела КД.


Рис. 8. Спецификация элементов стропильной системы

Далее была выполнена маркировка всех объектов в автоматическом режиме, а спецификация расположена на листе чертежа. Разбивка выполнялась инструментами табличного редактора «Платформы nanoCAD» версии 22.

Модель и 2D-документация готовы. Остаётся произвести публикацию модели в среде общих данных для её анализа и проверки на коллизии.