РЕАЛИЗАЦИЯ ДВУСТОРОННЕЙ СВЯЗИ МЕЖДУ ПРОГРАММНЫМИ КОМПЛЕКСАМИ: TEKLA STRUCTURES И SCAD OFFICE V.21

РЕАЛИЗАЦИЯ ДВУСТОРОННЕЙ СВЯЗИ МЕЖДУ ПРОГРАММНЫМИ КОМПЛЕКСАМИ: TEKLA STRUCTURES И SCAD OFFICE V.21

КУКУШКИН ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ

Аннотация. В статье рассматривается реализация технологии информационно моделирования объектов строительства на примере применения совместной работы программных продуктов: Tekla Structures Building Information Modeling Software, как базовой платформы для хранения информации и SCAD Office v.21, как смежной платформы для обработки информации

Ключевые слова: система автоматизированного проектирования, информационная модель здания, передача данных, база данных, SCAD Office v.21, Tekla Structures Building Information Modeling Software

2022-08-10

Сегодня на рынке существует множество программных комплексов решающих различные задачи. В большинстве проектных институтах программные средства применяются отдельно друг от друга. Возникает множество проблем, связанных с созданием индивидуальной модели в каждом программном комплексе. В данной постановке процесса проектирования учет работы смежных отделов во вновь созданной модели производится лишь проектировщиком, а это человеческий фактор, таким образом возникают несоответствия в итоговом проекте. Проконтролировать эти несоответствия становится практически не возможным. 

Достижения в области систем автоматизированного проектирования (САПР) создали предпосылки для реализации технологии информационного моделирования объектов (BIM). Понятие Информационной модели здания была впервые предложено профессором Технологического института Джорджии Чаком Истманом (Chuck Eastman) в 1975 году в журнале Американского Института Архитекторов (AIA) под рабочим названием «Building Description System» (Система описания здания) [1].

Данная концепция подразумевает под собой хранение информации по всем разделам проекта в одной модели по определенным стандартам. Таким образом каждый участник процесса проектирования видит процесс работы всех отделов. Реализация данной концепции возможна лишь при организации двусторонней связи различных программных продуктов.

Двусторонняя связь - это обмен информацией между программами, а значит главной задача это ответ на вопрос: «Что необходимо передавать и в каком виде?». Прежде чем ответить на этот вопрос необходимо выбрать базовую и смежные информационные платформ, с помощью которых будет осуществляться обработка, хранение и передача информации об объекте. В качестве базовой платформы для хранения информации представляется Tekla Structures Building Information Modeling Software (TS) [2], как наиболее удобная для выпуска проектной и рабочей документации объектов строительства. В качестве смежной платформа для обработки информации выбран вычислительный комплекс SCAD Office v.21 [3], как наиболее удобный для прочностных и поверочных расчетов.

На базовой платформе  TS создается модель будущего каркаса здания, заносится информация о геометрии, материалах и т.д. (рис. 1). Следующим шагом является обработка данной информации на смежных платформах. В качестве исходных данных для SCAD Office v.21 выступает расчетная схема каркаса. Из созданной модели необходимо выполнить передачу информации о расчетной схеме. SCAD Office v.21 имеет поддержку множество форматов. В качестве основных выступают: *DWG; CIS/2; *SDNF. Рассмотрим каждый в отдельности. 

Формат *DWG (от англ. drawing — чертеж) — бинарный формат файла, используемый для хранения двухмерных (2D) и трёхмерных (3D) проектных данных и метаданных. Говоря своими словами это формат, в котором хранится графика (геометрия сооружения). При использовании в качестве основного для передачи не возможно получить информацию о жесткостных характеристиках.

Рис. 1. Модель каркаса здания

История создания формата CIS/2 уходит к Eureka CIMsteel (Computer Integrated Manufacturing for Constructional Steelwork). Ужев 1988 г.  было понятно, что необходима технология для обмена цифровой информацией между приложениями и эффективным управлением этой информацией. Было инициировано развитие CIMsteel стандартов интеграции, а для краткости CIS. Начальные характеристики CIS были опубликованы в 1995 году, но были весьма ограничены, и использование данного формата не ушло дальше создания прототипа и стадии реализации. Официально работа по CIMsteel проекту закончились в 1998 году. Но работа по формату CIS продолжалась и в 2000 году был выпущен второй более полный вариант CIS/2.

Между тем, в США в 1998 году, американский институт стальных конструкций (AISC), профессиональная организация, обслуживающая структурную сталелитейную промышленность, признал необходимость уменьшить сроки по строительству стальных конструкций и обеспечению программными продуктами для обмена данными в электронном виде. Чтобы не изобретать колесо AISC изучил существующие стандарты и выбрал CIS/2, так как данный стандарт был наиболее перспективным. AISC подписали соглашение с разработчиками CIS/2 и взял на себя задачу убедить поставщиков ПО создать модули обмена данных при помощи данного стандарта. К 2003 году была разработана основная масса данных модулей, что прочно утвердило формат CIS/2 в качестве стандарта обмена данными для стальных конструкций.

Формат *SDNF – «Steel Detailing Neutral Format» - является стандартным форматом для обмена данными стальных элементов. *SDNF предлагает нейтральный метод для импорта и экспорта данных о модели.

Таким образом форматы CIS/2 и *SDNF являются конкурентно способными. Рассматривая практическое применение этих форматов при передаче данных из системы TS в SCAD Office v.21 и обратно, можно сделать следующий вывод, что при применении формата CIS/2 жесткостные характеристики передаются параметрически без участия каталожных решений (сортаментов), а значит возможна лишь проверка полученных сечений. При применение формата *SDNF происходит также полная передача геометрии и жесткостей но уже в соответствии с каталогами. Происходит мепирование (соответствие) каталогов базовой платформы и смежной. Таким образом, наиболее удобным для двусторонней связи является формат *SDNF.

При реализации передачи каркаса из TS в SCAD Office v.21 в формате *SDNF получается следующее (рис. 2).

Рис. 2. Переданная модель каркаса

Анализируя полученную модель можно сказать, что передача расчетной схемы произведена в полной мере. Расположение и характеристики элементов каркаса соответствуют исходной схеме.

Реализация выше описанной связи возможна лишь при соблюдении определенных стандартов. В данном случае это правила наименования профилей: 

  • рекомендуется применять в именах профилей только прописных букв;
  • запрещается применение в именах профилей русской раскладки;
  • запрещается применение в именах профилей специальных символов

Исходя из этого рекомендуется создавать базу данных профилей по следующему принципу:

I20K1_STO_ASCHM

где:

I – тип профиля;
20K1 – характеристики сечения;
STO_ASCHM – стандарт;
все символы – прописные на латинской раскладке; 
пробелы заменены на _.

Данная база данных имеет ряд приемуществ:

  • все имена уникальные;
  • при передаче данных удобно выставлять соответствии (рис. 3);
  • в характеристиках элементов всегда видно по какому стандарту выбран профиль.
Рис. 3. Соответствие профилей

Не существует программного продукта, решающего весь спектр задач встречающихся в проектировании. Все разделы проектирования можно закрыть лишь используя различные САПР на единой информационной платформе с помощью реализации технологии BIM. Представленная технология связи TS – SCAD Office v.21 лишь малая часть комплексного процесса проектирования, но уже благодаря ей существенно сокращаются сроки при выполнении проекта. Нет необходимости повторно заводить модель в обе эти системы, исключаются ошибки и несостыковки.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Талапов В.В., BIM: что под этим обычно понимают // Электронный журнал isicad.ru – 2010
  2. http://www.nipinfor.ru/construction/tekla_structures/10166/
  3. http://scadsoft.com/products/scad