Материал: Строительная механика и конструкции. Сафронов В.С., Ефимов М

Поперечные сечения элементов несущей решетчатой системы назначены из круглых труб, диаметры и толщины которых затем корректируются по результатам подбора сечений. Открываем в Revit 2018 созданные ранее два вида поверхностей двоякой положительной гауссовой кривизны. Разделяем выбранные поверхности изопараметрическими линиями (рис. 5), предварительно загрузив в проект созданные семейства с двумя видами решетки. Термин «изопараметрические линии» применяется в пользовательском интерфейсе программы Revit, в классической теории оболочек они являются главными линиями кривизны. Полученная сеть, построенная по главным линиям кривизны, является ортогональной, так как линии кривизны разных видов направлены по двум взаимно ортогональным главным направлениям и пересекаются всегда под прямым углом. Но шаг и угол поворота сети таких линий может задаваться. Созданные семейства имеют размер решетки в плане 1,8x1,8 м. Эти значения не совпадают с шагом изопараметрических линий, которые разделяют поверхности на 10 частей в обоих направлениях. Тогда, новый размер решетки в плане будет назначен равным шагу изопараметрических линий, разбивающих поверхности на ячейки 2,1x3,6 м (рис. 5) Высота моделируемой структуры будет постоянной и равной назначенной при моделировании «Семейств» h=1,5 м. При моделировании решетка будет описывать поверхность. Размеры решетки в плане вписаны в сетку линий кривизны, при этом сетка имеет регулярный шаг, но за счет кривизны поверхности решетка будет иметь одинаковые размеры элементов только для тех ячеек для которых это возможно. Для остальных ячеек геометрия элементов «Семейства» будет автоматически изменена так, что это позволит вписаться в шаг ячеек созданных пересечением линий кривизны. Для нанесения на поверхность 3Dструктуры выберем из списка образцов созданные и загруженные семейства с двумя видами решетки (рис. 5). Выполним моделирование каждого покрытия для двух видов решетки (рис.

6-12).

Рис. 5. Схема деления поверхности №1 на линии главной кривизны (изопараметрические линии)

75

шетки. При этом получено четыре модели (рис. 6-9) решетчатой структурной конструкции покрытий с решетчатыми несущими конструкциями из круглых труб. Разработанные компьютерные параметрические модели покрытий криволинейного очертания можно корректировать, варьируя отдельные параметры [2]. Модели имеют обратную связь с параметрами (пролет, шаг сетки, высота, диаметр сечений) и их можно переназначать. До появления BIMтехнологий программные комплексы такой обратной связи с моделями или не имели, либо она была реализована частично. Современные программы предоставляют новые возможности в области формообразования и проработки конструктивных решений для покрытий, имеющих криволинейное очертание. Отметим, что для реализации сложной геометрии покрытия необходимо находить решения на последующих этапах проектирования, например: при сборе нагрузок, статическом расчете, разбиении на отправочные марки и других стадиях проектирования. Файл модели можно сохранять и импортировать как в программы автоматизированного проектирования такие как AutoCAD, так и в расчетные программные комплексы, такие как SCAD Office или ЛИРА-САПР. Но для криволинейных поверхностей не всегда можно собрать нагрузку применяя стандартные схемы СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Криволинейная поверхность может иметь геометрию, для которой таких схем в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» не предусмотрено. Такая особенность имеет место и для покрытий, рассмотренных в настоящей статье. Так например, покрытия №3 и №4 не соответствуют классической купольной схеме, а разбиение на арочные конструкции необходимо делать в двух плоскостях, причем градиент ветровой и интенсивность снеговой нагрузок в каждой плоскости будут различными.

Выводы

1. Предложенная в статье методика моделирования покрытий криволинейного очертания на основе решетчатых конструкций с использованием BIM-технологий обладает следующими преимуществами: снижение продолжительности проектирования, автоматизация формирования решетчатой структуры поверхности, возможность корректировки параметров модели, повышенная точность проектирования многоэлементной конструкции покрытия, устранение нестыковок различных элементов в узлах, возможность применения созданных семейств различных видов решетки для других проектов.

2. Применение разработанных типовых решетчатых модулей является эффективным конструктивным решением для покрытий объектов со сложными криволинейными формами, которые обеспечивают архитектурную выразительность зданий различного функционального назначения.

Библиографический список

1.Кузнецов Д.Н. Исследование расчетной схемы пространственной решетчатой конструкции на примере пожарной вышки высотой H=45м / Д.Н. Кузнецов, В.Г. Сазыкин, В.А. Шпакова // Современное строительство и архитектура. – 2017. – №3 (07). – С. 3539. https://doi.org/10.18454/mca.2017.07.10.

79