Список публикаций

УДК 004.9

Модульная технология разработки расширений САПР. Строительная подоснова. Часть 1 - параметрическое представление

Мигунов В.В.

Модульная технология разработки проблемно-ориентированных расширений САПР применена к задаче проектирования строительных конструкций, чертежи которых включаются в комплекты рабочих чертежей большинства марок, используемых в системе проектной документации для строительства. В составе планов этажей, фундаментов и покрытий выявлены общие элементы, информационно связанные друг с другом. Разработана системная модель чертежей, включающая структурированное параметрическое представление (свойства объектов и их связи, общие установки и установки по умолчанию) и совокупность операций над ним, автоматизирующих проектирование. Расширение реализовано в САПР реконструкции предприятий TechnoCAD GlassX. В части 1 описывается параметрическое представление строительной подосновы

Настоящая работа посвящена применению модульной технологии разработки проблемно-ориентированных расширений систем автоматизированного проектирования (САПР) реконструкции предприятия, общие положения которой изложены в [1]. Объект приложения технологии - автоматизация подготовки чертежей так называемой строительной подосновы. Эта подоснова включает координационные оси зданий и сооружений, колонны, перегородки, проемы и другие строительные конструкции, входящие в состав чертежей различных марок системы проектной документации для строительства (СПДС) согласно стандарту [2]. К элементам строительной подосновы, в частности, осуществляется привязка при монтаже оборудования, технологических трубопроводов, электроснабжения, внутренних сетей водоснабжения и канализации и т.д. в ходе реконструкции предприятий. В СПДС на изображении каждого здания или сооружения указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений. Это касается не только проектной и рабочей документации на строитель­ство предприятий, зданий и сооружений различного назначения, но и отчетной технической документации по инженерным изысканиям для строительства.

Один и тот же чертеж строительной подосновы используется многократно в чертежах нескольких марок, выполняемых специалистами различных профилей в рамках одного проекта. Задачи реконструкции предприятий требуют повторного изображения имеющейся (остающейся без изменений) части строительной подосновы в разных проектах, выполняемых в различное время, последовательно. Тем самым эффективность автоматизации проектирования подосновы резко повышается по сравнению с автоматизацией других частей проекта, которые реже используются повторно.

Согласно модульной технологии разработки расширений САПР, после выяснения целесообразности разработки специализированного расширения необходимо выявить наиболее информационно связанные элементы чертежа, изображения которых имеет смысл генерировать автоматически по параметрическому представлению.

Рис.1. Пример плана этажа

Как показывает анализ чертежей различных марок и требований ГОСТов СПДС к ним, наибольшей связанностью обладают координационные оси, колонны, перегородки (стены), проемы, тексты. Чаще всего используются поэтажные планы (рис.1). Для чертежей марок КЖ (конструкции железобетонные), КМ (конструкции металлические), АС (архитектурно-строительные решения) также важны элементы фундаментов и перекрытий/покрытий, иногда требуются и разрезы с отметками высоты. Из-за сильной связанности с поэтажными планами фундаментов (башмаки идут под колонны, балки опираются на башмаки, ленточные фундаменты устанавливаются под перегородки) и перекрытий/покрытий (балки опираются на колонны, плиты опираются на балки) выявилась целесообразность совместной автоматизации проектирования всех перечисленных объектов.

В таблице 1 приведен состав учитываемых объектов чертежа для трех видов чертежей в плане.

Таблица 1

Объекты в планах этажа, покрытия/перекрытия и фундамента

В таблице отсутствуют такие элементы чертежа подосновы, как размеры, обозначения осей, отметки высоты. Дело в том, что они не имеют индивидуальных свойств, и их генерация производится по общим установкам и свойствам объектов, вошедших в таблицу.

Параметрическое представление объектов и их связей в чертеже строительной подосновы содержит следующие списки, в описании которых отражены связи принадлежности (ссылки по номеру объекта в своем списке). Точка пересечения двух координационных осей задается номерами этих осей в общей нумерации и называется далее узлом привязки. От таких узлов отсчитываются смещения колонн, перегородок, проемов и др. Все координаты, размеры и смещения задаются в миллиметрах натуры, если не указано иначе. Заданный узел привязки и смещение от него начала объекта (левого нижнего угла) далее называются привязками. Признак новизны для объекта означает, существующий он или новый (существующие вычерчиваются тонкими линиями). Признак X задает, что элемент ориентирован вдоль оси X, и вдоль нее отсчитывается его длина, а по нормали - ширина; иначе эти отсчеты базируются на ось Y.

Группы горизонтальных осей

Группы горизонтальных координационных осей задаются числом осей в группе (до 99), признаком основные/дополнительные оси, расстоянием до следующей оси в случае основных осей либо смещением от основной для дополнительных.

Группы вертикальных осей

Имеют те же свойства, что и группы горизонтальных осей.

Группы колонн

Марка колонн определяет их ширину и толщину, наличие симметрии, количество и направления балок, которые можно опереть на колонну, и др. Имеется более 600 вариантов марок. Например:

• "3К96-7 (10500 x 600 x 400, 2.300)" - "Колонны одноэтажных зданий с мостовыми кранами. Серия 1.424.1-75". "Колонны крайних рядов. Выпуск 1/87, 2/87.";
• "Немаркированная колонна" - для немаркированных колонн задается длина консоли или ветви, а также тип колонны, например:
  • "Железобетонная двухконсольная";
  • "Металлическая двухветвевая".

Задаются узлы привязки начала и конца группы колонн, смещение центров колонн от узлов привязки, признак X, признак новизны. Для одноконсольных колонн задается признак расположения консоли слева (снизу).

Перегородки (стены)

Характеризуются типом по ГОСТ 21.107-78: обыкновенная, сборная щитовая, из стеклоблоков, остекленная 1 (три продольных линии), остекленная 2 (четыре продольных линии), кирпичная. Задаются толщина и длина перегородки, признак несущая/не несущая, признак X, привязка, признак новизны.

Проемы

Характеризуются маркой (около 100 вариантов). Например:

• "ОР 15-6 (1460 x 570)" - окно с двойным остеклением для жилых и общественных зданий по ГОСТ 11214-86;
• "ДН 21-13АПЩ (2085 x 1274, АПЩР2)" - дверь наружная для жилых и общественных зданий по ГОСТ 24698-81;
• "Немаркированный проем" - если марки нет

Тип проема по ГОСТ 21.107-78 имеет 19 вариантов. Например:

• "Проем без четвертей (не доходящий до пола)";"Дверь складчатая в проеме без четвертей".

Задаются ширина и высота проема, ссылка на перегородку, в которой выполнен проем, признак X, признак поворота проема на 180 градусов, привязка, признак новизны.

Если планируется последующая генерация разрезов подосновы, задаются дополнительные сведения о проеме: высота нахождения проема над уровнем пола, собственно высота проема, признак наличия, марка, длина, ширина и высота перемычки. Вариантов марок перемычек - более 60. Например:

• "2ПБ19-3-п (1940 x 120 x 140, 0.033)" - Перемычки брусковые. Серия 1.038.1-1, вып.1;
• "2ПП18-5 (1810 x 380 x 140, 0.096)" - Перемычки плитные. Серия 1.038.1-1, вып.2,5.

Также для разрезов задаются признак наличия, марка, толщина, ширина и высота фрамуги. Имеется 10 вариантов марок фрамуг. Например:

• "ФВ 04-12 ( 390 x 1170)";
• "ФВ 13-10 (1290 x 970)".

Балки перекрытия/покрытия

Марка балки выбирается из 140 вариантов. Например:

• "2БСO 12-6 АШв (11960 x 280 x 890, 2.00)" - "Балки стропильные. Серия 1.462.1-1/88 вып.1";
• "ИБ 8-21 ( 5280 x 800 x 300, 1.23)" - "Ригели производственных зданий. Серия ИИ 23-3.70".

Задаются длина, ширина и высота балки, привязка, признак X, признак новизны, привязка левого (нижнего) конца балки к колонне (номер группы колонн, номера внутри группы колонн вдоль осей X и Y) и аналогичная привязка правого (верхнего) конца балки.

Группы плит

Марка плиты выбирается из 180 вариантов. Например:

• "2ПВ12-5-4 (11960 x 2980 x 525, 3.200)" -"Плиты покрытия ребристые. Серии 1.465-3, 1.465.1-3, 1.465.1-7";
• "ПК24.12-8Т ( 2380 x 1190 x 220, 0.35)" - "Плиты многопустотные. Серия 1.141-1, выпуск 60".

Задаются длина, ширина и высота плиты, признак X, привязка, число плит в группе.

Ленточные фундаменты

Задаются: ширина и длина, признак X, привязка, признак новизны.

Группы башмаков

Марка башмака выбирается из 25 вариантов. Например:

• "1Ф 12.8-1 (1200 x 1200 x 750, 0.75)";
• "2Ф 18.9-2 (1800 x 1800 x 900, 1.60)".

Задаются длина, ширина и высота башмака, признак X, узлы привязки начала и конца группы башмаков, смещение центров башмаков от узлов привязки, признак новизны.

Фундаментные балки

Марка балки выбирается из 70 вариантов. Например:

• "1БФ6-5 (5050 x 200 x 300, 0.27)" - "Серия 1.415.1-2, выпуск 1.";
• "ФБ 6-36 (5050 x 450 x 520, 0.75)" - "Серия 1.415-1, выпуск 1.ФБ";
• "Немаркированная".

Задаются длина, ширина и высота балки, привязка, признак X, признак новизны, привязка левого (нижнего) конца балки к башмаку (номер группы башмаков, номера внутри группы башмаков вдоль осей X и Y, положение балки на башмаке: по центру, по левому или правому краю), привязка правого (верхнего) конца балки к башмаку (номер группы башмаков, номера внутри группы башмаков вдоль осей X и Y).

Тексты

Сам многострочный текст с установками шрифта, шага строк и др. - как у обычного текста в чертеже. Всегда имеет сноску. Задаются также точка начала текста и точка указания сноски.

Кроме списков объектов, в параметрическое представление входят общие для всей строительной подосновы параметры - установки:

• вариант плана - этажа, покрытия/перекрытия или фундамента;
• смещение наименований осей и размеров от крайних осей;
• признак того, что горизонтальные оси нумеруются буквами, а вертикальные цифрами, а не наоборот;
• признак расположения горизонтальных размеров сверху от осей;
• признак расположения вертикальных размеров справа от осей;
• наличие общего размера для вертикальных и горизонтальных осей;
• маркировка первых осей (буква и число);
• цвета перегородок, колонн, проемов, балок, плит, ленточных фундаментов, башмаков, фундаментных балок, текстов;
• размер и угол наклона шрифта текстов и текстов размеров.

Описанное параметрическое представление строительной подосновы используется для специализированной автоматизации ее проектирования с максимальным удобством для проектировщика [3].

Литература

1. Мигунов В.В. Модульная технология разработки проблемно-ориентированных расширений САПР реконструкции предприятия//Известия Тульского государственного университета. Серия "Экономика. Управление. Стандартизация. Качество". - Вып. 1. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - С.56-66.

2. ГОСТ 21.101-97 "Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации"

3. Мигунов В.В. Модульная технология разработки расширений САПР. Строительная подоснова. Часть 2 - операции проектирования//Новые информационные технологии: Сборник трудов VII Всероссийской научно-технической конференции, 24-25 марта 2004 г., Москва/Под общ. ред. А.П. Хныкина. - М.: МГАПИ, 2004, С.205-210.