ЛСТК – правильний вибір програмного забезпечення
Технології швидкого будівництва житлової та комерційної нерухомості із застосуванням легких сталевих тонкостінних конструкцій (ЛСТК) активно приходять в Україну як найбільш доцільні з точки зору вартості та термінів будівництва об'єктів. При цьому сучасні технічні рішення у будівництві тісно взаємопов'язані з програмними рішеннями з розрахунку та моделювання конструкцій, а якщо говорити про такий технологічно ємний сегмент сталевого будівництва як ЛСТК, то обійтися без грамотної імплементації у процес роботи над проектом програмного забезпечення практично неможливо.
Однією з перешкод на шляху створення успішного виробництва ЛСТК часто виникає проблема вибору виробничого обладнання, що відповідає потребам бізнесу. Найчастіше це пов'язані з недостатньою інформованістю власників бізнесу та його технічних команд, які працюють над виробництвом, про ключові аспекти вибору устаткування ЛСТК. До причин, що перешкоджають правильному вибору обладнання, у тому числі належать роздільний вибір обладнання та програмного забезпечення (ПЗ), а також недостатній аналіз асортименту та можливостей обладнання для виробництва ЛСТК.
Фахівці Українського Центру Сталевого Будівництва постаралися проаналізувати ринок конструкторського програмного забезпечення, а також оцінити переваги та недоліки роботи з найбільш поширеним програмним забезпеченням для проектування ЛСТК.
Основною відмінністю роботи тонкостінних профілів під навантаженням є те, що перерізи за рахунок високої гнучкості їх частин (стінок, поясів, відгинів) допускають місцеву втрату стійкості та втрату стійкості форми перерізу. У більшості розрахункових методик дані особливості профілівЛСТК враховуються винятком елементів стислих частин перерізу з роботи. А оскільки якісь частини перерізу будуть стиснуті, а це визначає характер роботи елемента (стиснення, вигин, позацентрове стиснення і т. д.), то і характеристики перерізу для одного і того ж профілю в різних напружено-деформованих станах будуть різними. Сам же процес віднімання або, коректніше, редукування перерізу є ітераційним, тобто складається з набору уточнюючих розрахунків, що повторюються, що забезпечують необхідну точність і максимально ефективне використання резервів несучої здатності.
Редукування характеристик, їхня об'ємна ітераційна методика розрахунку та залежність від характеру роботи призводять до того, що проектування систем ЛСТК вручну є вкрай трудомістким та складним, зумовлюючи необхідність використання комп'ютерних методів проектування.
- Окремі модулі для розрахунку характеристик ефективних (редукованих) перерізів чи конструктивних розрахунків окремих елементів (ферма, колона, балка, панель тощо)
- Програми статичного розрахунку конструкцій з інтегрованими та/або окремими модулями розрахунку тонкостінних профілів
- Комплексні програмні продукти, що реалізують принцип «інформаційної моделі будівлі» (BIM-моделювання) з автоматичною генерацією каркасу та бібліотекою типових вузлів
Ряд інших програмних модулів дозволяє виконувати конструктивні розрахунки окремих типових елементів ЛСТК. Пряме їх застосування обмежено конструкціями, котрим відомі всі вихідні дані. Як приклад можна навести системи прогонів покриття, для розрахунку яких достатньо задати перерізи, зовнішні навантаження та умови спирання. Перешкодою для розрахунку ЛСТК в окремих програмних модулях стають індивідуальні конструкції і особливо статично невизначені системи, де розподіл зусиль залежить від співвідношень геометричних характеристик перерізів, коли необхідно виконувати статичний розрахунок всієї конструкції.
У програмах BIM-моделювання поєднується розрахунковий процесор, автоматична генерація каркасу по заданій архітектурі, інструменти візуалізації та документування. Така комплектність дає можливість дуже швидко проектувати відносно однакові (панелі стін та перекриттів, покрівлі) конструкції каркасно-щитових будівель, оформляти всі креслення та специфікації.
Програми BIM-моделювання ЛСТК не варто вважати панацеєю, оскільки на обмеження застосування для каркасно-щитових багатоелементних каркасів часто накладається «прив'язка» до конкретних верстатів та профілів та/або відсутність повноцінного розрахункового процесора з використанням окремих підпрограм.
Програмне забезпечення для проектування ЛСТК може знадобитися в одному з таких випадків:
- Створюється нове виробництво ЛСТК та вибір ПЗ проводиться паралельно з обладнанням
- ПЗ підбирається під існуюче виробництво
- Створюється незалежна проектна група зі спеціалізацією в ЛСТК