Проектирование путепровода над железнодорожными путями, Московская область

Проектируемый путепровод расположен на магистральной улице районного значения. Параметры проектируемого путепровода были обусловлены необходимостью устройства пересечения над железнодорожными путями. В центральном пролете сооружение предусматривается пропуск существующие железной дороги. Основной объем работ был выполнен на 5 месяцев.

Команда конструкторов Института комплексного проектирования автомобильных дорог разработала первый пилотный проект путепровода через железную дорогу в Tekla Structures. Их опыт интересен как с точки зрения конструктивных решений и шагов, так и с точки зрения опыта внедрения программного решения.

Ход работы

Проект выполнялся для стадии ПД (проектной документации). Конструкторы выбрали уровень детализации LOD 300, что было достаточно для проектной документации, и лишь отдельные повторяющиеся детали довели до уровня LOD 400. Работа начинается с загрузки в Tekla Structures облака точек существующей местности. Это сразу позволяет вписать путепровод в существующий ландшафт, увидеть расположение опор и шумозащитных сооружений. В проекте путепровода изначальный доступный эскиз выгрузили в Tekla. Однако в целом Tekla Structures позволяет импортировать в модель Tekla (или в Excel с последующей обработкой) ось дороги в виде трехмерной линии, а затем спроектировать пролетное строение по конкретным точкам.

Какие-то компоненты конструкции (сваи с армированием, ростверки, стойки) можно полностью смоделировать в программе. Для некоторых деталей применяются функции разработки компонентов в Tekla Structures (библиотека пользовательских компонентов). Узлы, которые нецелесообразно создавать в Tekla Structures, выгружают из других программ. Это легко сделать, поскольку Tekla - открытый программный продукт и легко соединяется с другими BIM-программами через связки (DWG/DXF).

Сложные моменты и нестандартные решения

  • через функцию разработки компонентов конструкторы спроектировали шумозащитный экран, применили параметрические компоненты (для элементов с одинаковым конструктивом, но разной длины) смоделировали армирование ростверка шумозащитного экрана, стойки и панели. Если стойка на модели переносится, экран просто тянется за ней
  • при проектировании мостового полотна опирались как на инструменты Tekla Structures, так и на другое программное обеспечение. Благодаря этому синтезу автоматизировали процесс подсчета материалов, рассчитали по поверхностям площадь применяемых материалов
  • поскольку проект не выводился на стадию РД (рабочей документации), конструкторы разработали только 2 блока пролетного строения: над опорой и между опорами. Деформация конструкции под собственным весом не была учтена (как это необходимо для вывода на стадию РД - рабочей документации. Tekla Structures позволяет автоматизировать эту ступень: довести проект до стадии КМД, передать на завод и затем на стройплощадку. Благодаря бесплатным приложениям Tekla просмотреть модель с планшета можно прямо на стройке
  • все детали, в том числе арматуру для ведомостей, посчитали с помощью инструментов Tekla Structures

Общая организация работы

Разработку проекта путепровода вела команда из трех конструкторов. Никто из троих раньше не работал в Tekla Structures, никто не обладает навыками программирования. Тем не менее, все смогли освоить Tekla Structures и даже смоделировать пользовательские компоненты. Поскольку это был учебный проект, конструкторы вели его параллельно с другими и потратили на реализацию около 2,5 месяцев.

Техническая поддержка

Мостовые конструкции - сложная задача для почти всех видов строительного программного обеспечения. BIM-подход начинался с проектирования линейных объектов. Сейчас Tekla Structures подходит к этой задаче. Например, недавно появился плагин Bridge Creator, который позволяет подгрузить ось дороги в формате XML. Поскольку Tekla Structures - открытый программный продукт, конструкторы смогли на разных этапах опираться на разное программное обеспечение (например, использовать инструменты параметрического моделирования, подробнее - связка Grasshopper-Tekla или на примерах расширения возможностей моделирования Tekla с помощью Grasshopper). Важно озвучивать службе поддержки Tekla свои претензии к продукту: задачи для разработчиков Tekla формируются из пожеланий пользователей.

Развитие BIM-подхода в России

Особенность российского рынка - не в том, что конструкторы мало пользуются BIM-моделями, а скорее в том, что эти модели не всегда доходят до стадии строительства (не говоря уж о стадиях эксплуатации и демонтажа). Между тем, задача Tekla Structures - именно вести объект в течение всего жизненного цикла, от эскиза и проекта до сноса. Большая часть издержек возникает именно на этапе строительства: здесь и производство металлоконструкций, и логистика, и доставка стройматериалов.

Проектирование опережает строительство

Преимущества цифровых технологий на этапе предпроектных работ и проектирования уже очевидны многим профессионалам. Они на слуху: ошибки в 3D-моделях видны наглядно и легко устраняются, параметрические модели позволяют вносить изменения на любом этапе проектирования, вся команда следит за ходом разработки в реальном времени и меньше времени тратит на обсуждение, и так далее. Что касается строительства, то здесь преимуществами BIM в основном пользуются крупные холдинги, - сами проектируют, сами строят. Однако очень большинство заказчиков все еще не имеют достаточного опыта, чтобы оценить преимущества BIM-модели, и продолжают требовать бумажные чертежи.