Список публикаций

УДК 004.9

Модульная технология разработки расширений САПР. Строительная подоснова. Часть 2 - операции проектирования

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 2 описываются операции, выполняемые проектировщиком с использованием параметрического представления строительной подосновы

Настоящая работа посвящена применению модульной технологии разработки проблемно-ориентированных расширений систем автоматизированного проектирования (САПР) реконструкции предприятия, общие положения которой изложены в [1], и является продолжением [2], где разработано параметрическое представление чертежей строительной подосновы. Здесь это параметрическое представление подосновы используется для специализированной автоматизации ее проектирования с максимальным удобством для проектировщика. Программная реализация осуществлена в САПР реконструкции предприятий TechnoCAD GlassX.

Предварительно отметим некоторые полезные свойства параметрического представления подосновы:

• задание марок строительных конструкций из имеющихся вариантов позволяет автоматически определить часть их размеров, которые заданы в скобках в наименованиях марок.
• связи принадлежности вместе с привязками в списках объектов позволяют автоматизировать различные операции по модификации строительной подосновы. Например, при изменении шага в группе координационных осей автоматически двигаются связанные с ними колонны, перегородки, проемы на перегородках, перегенерируются тексты размеров.
• параметрическое представление может сохраняться на диске как комплект параметров, без геометрической части. Однако при выборе комплекта параметров на диске для работы с ним пользователь просматривает изображение подосновы, которое генерируется при перемещении по меню в режиме on-line (рис.1). Хранение комплекта параметров на диске компактно - для чертежа рис.1 это 3529 байт.

Рис.1. Выбор файла с комплектом параметров строительной подосновы

GlassX избавляет проектировщика от вычерчивания повторяющихся элементов, оставляя ему только неизбежные функции принятия решений. Максимально используется перегенерация изображения при перемещении курсором характерных точек.

При создании всех видов планов подосновы автоматизированы следующие этапы работ:

• автоматически проставляются размеры пролетов;
• при необходимости можно сгенерировать общий размер всех пролетов или проставить наименования осей и размеры с другой стороны от плана;
• задается размер шрифта, которым будут выводиться все генерируемые размеры и отметки высот (при генерации разреза);
• возможно извлечение параметров уже существующего плана, как находящегося в чертеже, так и сохраненного на диске в файле .POD.

При создании плана этажа:

• маркировка осей задается указанием начальных букв и цифр;
• оси разбиваются на группы, каждая из которых характеризуется шагом осей (длиной пролетов). Нанесение и правка групп X и Y осей происходит путем указания на группу осей в чертеже, вводом значения шага осей и количества осей в группе. Количество осей в группе можно задать построением, указав в чертеже положение крайней оси. При перемещениях курсора прорисовываются оси строящейся группы с заданным шагом, и показывается их количество (рис. рис.2, 3). В отличие от планов фундамента и перекрытия/покрытия группы осей можно удалять, добавлять, изменять в любой момент, а не только в случае отсутствия других элементов;
• нанесение групп колонн осуществляется путем выбора в меню нужной марки или типа (для немаркированных) колонн, указанием в чертеже положений крайних колонн (при перемещениях курсора прорисовываются колонны строящейся группы, и подсвечивается их число, рис.4) и затем уточнением их параметров (для каждого типа – своих). Группы колонн можно удалять, добавлять, корректировать – чертеж автоматически перегенерируется;

  Рис.2. Указание количества горизонтальных осей с подсветкой числа пролетов. Желтый цвет – оси, появляющиеся и исчезающие при перемещении курсора

  

  Рис.3. Координационные оси, сгенерированные по указанию рис.2

  

  Рис.4. Построение группы колонн

• нанесение перегородок производится путем указания параметров перегородки и построения ломаной – базовой линии перегородки. Во время построения текущий вид такой составной перегородки виден на экране. Автоматически контролируется расположение перегородок вдоль осей X или Y. Перегородки можно образмерить, т.е. будут проставлены размеры всех проемов, расположенных на перегородке и размеры всех частей перегородки, находящихся между проемами;
• проемы наносятся на перегородки путем выбора нужных марки (проем может быть немаркированным) и типа проема, указания длины и высоты для немаркированного проема. Проект проема появляется на курсоре и движется вместе с ним, при нахождении вблизи перегородки проем вписывается в нее автоматически. Если возможны варианты установки проема (дверь внутрь или дверь наружу и др.), они переключаются клавишей. Автоматически контролируется невыход проема за перегородку и непопадание на другой проем. Проемы можно копировать, переносить, удалять, менять их марку, тип и другие параметры (в том числе наличие перемычки и фрамуги и их марки) – чертеж автоматически перегенерируется.

При создании плана фундамента:

• новый план фундамента создается на основе плана этажа. При этом из плана этажа импортируются оси, группам колонн сопоставляются группы башмаков, а перегородкам ленточные фундаменты;
• группы башмаков можно удалять и корректировать – чертеж автоматически перегенерируется;
• нанесение ленточных фундаментов производится путем указания параметров и построения ломаной - базовой линии фундамента. Во время построения текущий вид такого составного ленточного фундамента виден на экране;
• нанесение фундаментных балок производится путем указания параметров балки, в том числе ее положения на башмаке (по левому краю, по центру или по правому краю). Затем выбираются башмаки, на которых будет лежать балка. Возможность положить балку на башмак, расположение балки вдоль осей X или Y и соответствие длины балки расстоянию между башмаками контролируется автоматически. Фундаментные балки можно удалять и копировать;

При создании плана перекрытия/покрытия:

• новый план перекрытия/покрытия создается на основе плана этажа. При этом из плана этажа импортируются оси, группы маркированных колонн, на которые можно класть балки и несущие перегородки;
• нанесение балок производится путем указания параметров балки и выбором колонн, на которых будет лежать балка. Возможность положить балку на колонну в заданном направлении, расположение балки вдоль осей X или Y и соответствие длины балки расстоянию между колоннами контролируется автоматически. Балки можно удалять и копировать;
• нанесение групп плит осуществляется путем выбора в меню нужной марки плит и их вертикальности, указанием в чертеже положений крайних плит (при перемещениях курсора прорисовываются плиты строящейся группы, и подсвечивается их количество) и затем уточнением их параметров. Группу плит можно образмерить, т.е. будут проставлены толщины всех плит группы;

Генерация разреза осуществляется поэтапным заданием следующих сведений:

• число этажей в разрезе, наличие фундамента и покрытия;
• для каждого из них задаются соответствующие планы путем указания в чертеже модуля План строительной подосновы с комплектом параметров плана. Программа не позволит указать что-либо другое. Для этажей, начиная со 2-го, можно выбрать план перекрытия, которое будет являться полом этого этажа;
• для всех этажей вводятся уровни пола, плюс уровень подошвы фундамента (если есть фундамент) плюс уровень низа покрытия (потолка, если есть покрытие) или верха последнего этажа (если нет покрытия). Заданные уровни при генерации разреза наносятся на чертеж как отметки высоты;
• на одном из относящихся к разрезу планов указывается секущая - ломаная вдоль осей X и Y, буквенное обозначение и масштаб разреза;
• генерируется сам чертеж разреза.

Для наглядного анализа в процессе проектирования подосновы предусмотрен просмотр разрезов с пошаговыми смещением и вращением секущей плоскости в пространстве.

Колонны, перегородки и другие элементы строительной подосновы при помещении в чертеж автоматически объявляются компоновочными блоками для последующей компоновки оборудования. Весь комплект параметров плана подосновы запоминается в чертеже как характеристика модуля План строительной подосновы, видимого в чертеже как два отрезка начальных осей X и Y (с их маркировкой) и два размера (если были проставлены). Также он может быть записан на диск в файл .POD и использован как прототип.

Изложенные в настоящей работе состав и особенности реализации операций проектирования вместе с их структурированным параметрическим представлением [2] являются системной моделью чертежей строительной подосновы - общей составляющей большого числа чертежей различных марок системы проектной документации для строительства, повышающей эффективность систем автоматизированного проектирования, особенно при проектировании реконструкции предприятий. Основанные на этой модели информационные технологии реализованы в САПР TechnoCAD GlassX как специализированное проблемно-ориентированное расширение. И модель, и информационные технологии созданы по модульной технология разработки расширений САПР [1]. За несколько лет эксплуатации подсистемы проектирования строительной подосновы в GlassX в условиях проектно-конструкторского отдела крупного химического предприятия разработаны несколько сот чертежей строительной подосновы, что подтверждает эффективность и практическую значимость изложенных подходов.

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. Мигунов В.В. Модульная технология разработки расширений САПР. Строительная подоснова. Часть 1 - параметрическое представление//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.200-205.