Примеры применения программных средств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное Агентство по образованию

Национальный исследовательский университет Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (ГОУ ВПО)

Московский государственный строительный университет (МГСУ)

Кафедра организации строительного производства (ОСП)

Дисциплина: компьютерные методы проектирования (КМП)

Тема: Современные программные средства для решения задач организации строительства. Примеры применения программных средств

Вариант: 95

Москва 2015г.

Содержание

строительство программный задача решение

Введение

1. Современные программные средства для решения задач организации строительства

2. Специальные ПК для решения задач организации строительства

3. Примеры применения программных средств в строительстве

Заключение

Список литературы

Введение

Проектирование, составляя один из наиболее массовых видов инженерной деятельности, оперирует огромными объемами информации, и качество принимаемых решений, включая такие проблемы, как безопасность, экономичность и пригодность к использованию объекта по назначению, почти целиком зависит от безошибочности переработка этой информации. Именно с этим связано появление многочисленных разработок, направленных на создание систем автоматизированного проектирования (САПР) как одной из основных форм использования информационных технологий.

Привычное для нас понятие систем автоматизированного проектирования в англоязычной литературе точного аналога не имеет и, как правило, заменяется тремя понятиями САD-- Computer Aided Design, САЕ -- Computer Aided Engineering CAM - Computer Aided Manufacturing. САD можно трактовать как проектирование, ориентированное на компьютеры, и, чаще всего, под этим понимают автоматизацию графических работ (выпуск чертежей). Несколько сложнее обстоит дело с понятием САЕ, поскольку в английском языке слово Engineering имеет много значений. Однако в большинстве случаев САЕ так или иначе связывают с выполнением различных расчетов, например, анализом прочности, подбором сечений элементов металлоконструкций и арматуры в элементах железобетонных конструкций и тому подобное. В строительном проектировании под САПР чаще всего понимают интеграции САD и САЕ. Несколько особняком находятся САМ -- системы автоматизации производства. В строительстве цепочка САЕ -- САD -- САМ крайне редкий, и из известных авторам систем реализован только при проектировании и производстве металлоконструкций.

1. Современные программные средства для решения задач организации строительства

Как правило, проект включает в себя большое количество разделов, в которых объект проектирования рассматривается с точки зрения технологии, архитектуры, несущих конструкций, инженерного оборудования, сетей и т. п. Эти материалы представлены в форме чертежей, схем, таблиц, графиков и текстов. Для разработки каждого из разделов проекта используют так называемое специализированное программное обеспечение. В некоторых случаях для создания раздела достаточно иметь лишь одну программу, например, для выпуска смет. В других случаях в пределах одного раздела проекта могут использоваться несколько различных программ, каждая из которых предназначена для решения своего класса задач. Например, для расчета конструкций и конструирования (включая выпуск рабочих чертежей), чаще всего используют различные программы.

Каталоги компаний, которые занимаются распространением программ для строительного проектирования, насчитывают сотни наименований программ отечественных и зарубежных производителей по всем разделам проекта.

К универсальным базовым программам принадлежит один из наиболее популярных инструментов для выпуска проектной документации - система АutoСАD компании Autodesk, а также системы КОМПАС-ГРАФИК российской компании АСКОН и Micro Station (Bentley Systems). На сегодня АutoСАD - это почти мировой стандарт в области систем автоматизированного проектирования (САПР), реализованных на персональных компьютерах. Форматы файлов DWG и DXF системы АutoСАD стали стандартом обмена данных для большинства программ. Универсальность системы, кроме того, обеспечивает большое количество специализированных программных «надстроек», создаваемых многими независимыми разработчиками и подключенных к АutoСАD. В таких надстроек, например, относятся системы архитектурного проектирования Architectural Desktop (Autodesk) и Project Studio (Москва), архитектурно-строительная линия МАЭСТРО (Группа Маэстро, Киев), приложения для оформления архитектурно-строительных чертежей СПДС GraphiCS (СЅ), ПАРКС (Мединвестпроект, Киев) и др.

К базовым, как правило, относятся и системы архитектурного проектирования. Это связано с тем, что разработка большинства разделов проекта выполняется на основе архитектурной модели (объемно-планировочного решения, что является ее основой), и наличие этой модели составляет если не обязательную, то желательное условие для автоматизации выпуска проектной документации. Кроме указанных выше систем, широкое применение в практике проектирования нашли системы ArchiCAD (Graphisoft, Венгрия) и ALLPLAN (Nemetschek, Германия), которые используют собственное графическое окружение. Для создания новых приложений упомянутые системы в своем составе имеют специальные программные средства, которые называют интерфейсом прикладных программ -- Application Program Interface (API). Эти средства используют разработчики программного обеспечения и с их помощью созданы программы для передачи геометрии здания в системы расчета и проектирования конструкций, пространственного трассировку систем воздуховодов и кондиционирования, разводка по зданию сетей энергоснабжения и многих других.

Для автоматизации проектирования металлических конструкций используют специальные программы, которые учитывают специфику конструкций этого вида. К ним относятся комплексы StruCAD (AcaCAD Software), HyperSteel (Германия), RealSteel(InRe, Литва) и др. (две последние из упомянутых программ составляют приложение AutoCAD). Отличительным признаком этого вида программного обеспечения есть развитые средства трехмерного графического моделирования конструкции и автоматическое формирование на основе этой модели комплектов чертежей марок КМ и КМД. Более того, как дополнение к программе StruCAD разработчики предлагают дополнительные модули, среди которых модуль для создания программ управления станками с числовым программным управлением, на которых изготавливают элементы металлоконструкций, то есть осуществляется переход от САD к САМ.

Современные промышленные программные продукты, ориентированные на решение задач проектирования конструкций, условно можно разделить на три группы:

1. Вычислительные системы, предназначенные для прочностного анализа конструкций.

2. Программы для выполнения проверок несущей способности элементов конструкций на соответствие действующим нормам проектирования.

3. Проектировочные программы, которые выполняют формирование и выпуск рабочих чертежей, спецификаций и других материалов, предусмотренных проектом.

Условность такого деления объясняется тем, что в состав вычислительных систем могут входить, например, модули для подбора арматуры в элементах железобетонных конструкций и проверки сечений металлических конструкций, а в состав программ второй группы -- модули выпуска рабочих чертежей.

Кроме того, существует большое количество вспомогательных программ, используемых для информационной поддержки процесса проектирования, например, базы данных материалов, сортаменти металлопроката, арматуры и т. др., электронные справочники с нормативной документацией, а также специализированные программы для формирования и расчета сечений, установление значений нагрузок и воздействий, расчет коэффициентов упругого основания и др. Вспомогательные программы могут быть автономными или иметь информационную связь с другими программами.

Список программ первой группы, предназначенных для решения прочностных задач строительной механики, поражает своим разнообразием и широтой функциональных возможностей. Общим для всех этих программ является использование для расчета метода конечных элементов и наличие развитых графических средств создания расчетной модели и анализа результатов. Здесь присутствуют мощные универсальные вычислительные системы, такие, например, как ANSYS, ADINA, COSMOS, NASTRAN, не привязанные к какой-либо определенной сферы применений, их отличительную особенность составляет ориентация на многодисциплинированность проблемы (упругость, пластичность, теплофизика, магнитодинамика, гидрогазодинамика и др.) и на решение задач с сотнями тысяч и миллионами неизвестных. Существует большое количество систем, ориентированных на мощный анализ конструкций зданий и сооружений. Среди них такие популярные в Украине системы, как ЛИРА и SCAD, зарубежные программы SAP 2000, GTSTRUDL, STAD, ROBOT и др. их особенность заключается в том, что графические средства создания расчетной схемы (препроцессор) и анализа результатов (постпроцессор) ориентированы на специфику проектирования объектов строительства. Кроме того, к ним подключаются каталоги профилей и материалов, используемых в строительстве, они содержат специфические модули анализа (например, для построения линий влияния, вычислений с учетом сейсмических воздействий и пульсаций ветровой нагрузки и т. п.).

Особую популярность у проектировщиков получили объектно-ориентированные программы для проверки элементов конструкций на соответствие требованиям норм проектирования (мы отнесли их ко второй группе). Иногда их называют «калькуляторами». Эти программы могут быть специализированными и проверять элементы определенного вида (например, только элементы стальных конструкций). К ним можно отнести КРИСТАЛЛ, АРБАТ, КАМИН, входящих в состав интегрированной системы SCAD Office, ОМ СНиП Железобетон, ПРУСК, Фундамент и др. Преимуществом таких программ является детальное разработке расчетных положений нормативных документов и простота обращения (удобство пользовательского интерфейса), что делает их незаменимым инструментом инженеров-проектировщиков. Существуют и универсальные программы, в которых выполняются проверки элементов конструкций различного вида, например, Structural Engineering Library , СПИН. И одни, и вторые программы могут иметь средства для изготовления чертежей, спецификаций и т. др., хотя это, чаще всего, эскизы высокого уровня готовности, а не готова проектная документация.

Наконец, в третью группу входят так называемые проектировочные программы и системы, которые на основе результатов прочностного анализа конструкций и нормативных расчетов элементов формируют проектную документацию. Среди них можно выделить систему ALLPLOT (система проектирования в составе комплексной системы архитектурно-строительного проектирования ALLPLAN), программы МОНОЛИТ и КОМЕТА (в составе SCAD Office, ФОК, модули БАЛКА, КОЛОННА, ПЛИТА, СТЕНА (в составе программного комплекса проектирования конструкций каркасных зданий МОНОМАХ).

Представленный выше обзор программных средств касается программ массового применения, эксплуатируемых без участия их разработчиков и дополняются детальными инструкциями по установке и применению. Такие программы еще называют промышленными программными продуктами. Как уже было сказано, количество программных средств, используемых в проектировании, чрезвычайно велико, и даже поверхностное знакомство с ними затруднено. Однако большинство программ одного назначения (графические редакторы, окончательно элементные схемы и т. др.) построены по схожим принципам, что дает основание для более детального рассмотрения только наиболее типовых разработок. Представленный ниже материал построен именно по такому принципу.

2. Специальные ПК для решения задач организации строительства

В настоящее время деятельность строителей непосредственно на объектах осуществляется с учетом программ, автоматизирующих учет и контроль движения финансовых и кадровых ресурсов. Разработчики этих программ исходят из того, что строительство происходит обычно в достаточно специфических условиях:

* за период выполнения строительных работ производятся крупные финансовые затраты;

* строительство предполагает большое количество участников;

* материальные ресурсы и оборудование имеют жесткую территориальную привязку;

* строительство отвечает требованиям конкретных заказчиков.

Одновременно в строительстве есть две проблемы, эффективное решение которых предполагает средства автоматизации. Первая - сложность планирования ввиду значительного движения денежных средств на закуп и поставку материалов, оборудования и машин. Вторая - неполнота сведений о денежных поступлениях и выплатах из-за задержек отчетности прорабов и участков. Эффект от использования программных продуктов начинается с повышения качества информации о капитальных вложениях, источниках финансирования, расчетов с подрядчиками и поставщиками, учете материалов и оборудования и т. д. В результате повышается прозрачность информации по затратам на содержание подразделений, включая расходы на аппарат заказчика строительства; усиливается контроль над затратами и использованием средств инвесторов; упрощаются расчеты с инвесторами, подрядчиками и проектными организациями; исключается большое число рутинных операций. В таблице приводится перечень разработок такого рода на базе системы 1С.

Более пристального рассмотрения заслуживает программный продукт «1С:Хомнет», разработанный на основе международного стандарта ISO 9001:2000, позволяющий автоматизировать систему менеджмента качества (СМК) на предприятии. Управление процессами СМК предполагает здесь описание процессов (вход, выход, управление, ресурсы, критерии результативности и т. д.) и их представление в системе, получение интересующей статистической и оперативной информации, а также оценку результативности и эффективности процессов по установленным критериям. В программе реализованы возможность управления несоответствиями и работа с рекламациями, отслеживание корректирующих или предупреждающих действий, получение аналитической информации по несоответствиям и представление ее в графическом виде. Можно также планировать работу менеджера качества, оценивать удовлетворенность потребителей, управлять средствами для мониторинга и измерения, управлять записями по качеству и др. Программа позволяет иметь единую базу данных по функционированию системы менеджмента качества, соответствующую ISO 9001:2000.

Другие коммерческие программные продукты российских и зарубежных разработчиков ориентированы на решение более широкого спектра задач. Возможности специальных компьютерных программ являются сегодня ведущим фактором развития строительной отрасли, несмотря на ограниченную применимость нынешних информационных технологий в условиях строительных площадок (имеется в виду обилие сопутствующих отходов и загрязнителей). Тем не менее, в строительстве дает прекрасные результаты использование CAD (Computer Aided Designing = компьютеризированное проектирование) и CAM (Computer Aided Machines = компьютеризированные машины). Роботы для выполнения второстепенных работ успешно действуют в опасных, загрязненных и утомительных условиях труда для человека. В недалеком будущем интеллектуальные системы смогут обеспечивать автономное управление и тяжелым строительным оборудованием.

В свою очередь, поскольку разработка программных продуктов будет совершаться наиболее динамично в обозримое время, их совместное представление помогает увидеть самые перспективные направления развития строительной отрасли.

Очевидно, одна только автоматизация управления строительством подразумевает более широкий круг задач, нежели решают самые распространенные программные продукты российского рынка. Когда автоматизируются только бухгалтерские и снабженческие операции, речь не может идти об управлении проектами большого значения. Либо корпоративная деятельность находится под влиянием настолько благоприятной конъюнктуры, что любые издержки дезорганизации не могут повлиять на уровень доходности предприятия. Во всяком случае, при управлении в таких условиях нужно дополнительное стимулирование заинтересованности в программах, усиливающих рыночные возможности предприятия.

3. Примеры применения программных средств в строительстве

Учитывая огромное разнообразие программ для проектирования домов необходимо, прежде всего, определиться с объемом работ, будущим внешним видом дома и предварительной планировкой помещений.

Все программы для проектирования домов делятся на профессиональные программы для проектирования домов и обычные, предназначенные для пользователя, который не имеет специальных знаний и навыков. Рассмотрим подробнее программы, рассчитанные на обычных пользователей.

Программа для проектирования домов ArCon-Eleco-2010 ArCon-Eleco-2010 -- преимущества и возможности программы заключаются в следующем: во-первых, сначала создается план дома, воссоздан в деталях, а потом все это можно рассмотреть в объеме и цвете. Если возникают какие-либо замечания по проекту, то их сразу же можно откорректировать. Данная программа для проектирования домов, конечно же, рассчитана на профессиональный архитектурный подход со всеми вытекающими. Особую популярность программа получила в Европе.

Она станет отличным помощником для тех, кто ищет уже готовые решения, так как имеет огромную библиотеку с уже готовыми вариантами проектирования дома, включая варианты с использованием различных видов материала. Эта программа для проектирования дома также воссоздаст весь запланированный дизайн дома, помещений в мельчайших его деталях, мало того по желанию пользователя поможет спроектировать и ландшафтный дизайн вашего участка.

Программа для проектирования домов floorplan3d FloorPlan 3D -- огромной популярностью и спросом, как у обычных любителей, так и у профессионалов пользуется программа FloorPlan3D.

Само название уже говорит о том, что весь проект будет представлен в 3D виде. Главные и явные преимущества этой программы состоят в следующем: возможность проектирования, начиная от всего плана здания до самых мелких деталей дизайна помещений; точный расчет затраченного материала в штуках, литрах, метрах и подсчет всех материальных расходов по данному проекту. Программа очень проста в использовании, подойдет для любого уровня пользователей, которые ищут несложную программу для дизайна комнат своего будущего дома (квартиры).

Программа для проектирования домов proekt-2-2 -- эта программа для проектирования дачных домов, жилых домов, загородных домов. Суть проектирования в данном «продукте» состоит в том, что программа сама по себе рассчитана на постройку домов с использованием как прямоугольных деревянных брусьев, так и оцилиндрованных бревен и соответственно их размеров, диаметром и положением поперечных вырезов и создается проект (сайт программы http://www.sdr.ru/).

Не менее популярны в сфере профессионального строительства и соответственно проектирования такие программы как АРХИКАД 15, которая поразит своими сверхвозможностями и особой идеологией и K3-Коттедж 6, которая будет отличным подспорьем при строительстве деревянных домов и разработке ландшафтного дизайна земельного участка.

Основой новой версии является технология виртуальное строение. Теперь стало возможным создавать фотореалистичные проекты, с детальной проработкой каждого элемента здания, а также созданием сметного документа. Кстати, новый Архикад 15 на русском языке, программа переведена профессионально и вы с легкостью разберетесь во всех новых инструментах. Программа Archicad довольно популярна, но порой бывает сложно ее достать. Рекомендуем вам скачать бесплатно торрент Archicad 15, так вы получите наилучшую скорость и избавитесь от необходимости качать через ненадежные и медленные файлообменники.

В 2012 году появилась новая версия Archicad 16, которую уже сейчас Вы можете сказать бесплатно с нашего сайта. Одной из основных особенностей новой программы стал Инструмент «Морф», также появилась привязка к 3D поверхностям, усовершенствованная IFC модель и интеллектуальные команды 3D поворота и разделения. Из новшеств еще стоит отметить встроенную систему энергетических расчетов и интуитивный механизм поиска объектов во всех активных библиотеках. Используя последнюю версию программы, вы сможете не только создавать пакеты документации для строительства или ремонта, но и работать с уже готовыми проектами.

Летом 2013 года компания GRAPHISOFT представила свой новый продукт ArchiCAD 17, использующий технологию информационного моделирования здания (BIM). Новая версия программы существенно упрощает процесс моделирования и создания документации даже при высокой степени детализации проекта. Основные и наиболее значимые улучшения и нововведения: Полноценная работа в 3D, 3D-документы на основе Плана этажа, Интеллектуальные Строительные материалы, Приоритетные соединения, Оценка энергоэффективности проекта, улучшенная производительность. Используя ArchiCAD 17, Вы откроете для себя преимущества архитектурного проектирования в 3D-пространстве, и получите наслаждение от невероятной свободы в работе. Основанная на глубоких знаниях архитектурного процесса, информационная модель здания ArchiCAD 17 полностью имитирует построение реальных зданий.

В июле 2014 года компания Graphisoft представила свой новый и революционный продукт ArchiCad 18. Восемнадцатая версия была создана а основе инновационных решений, позволивших сделать BIM-проектирование еще более удобным и быстрым. Визуализация с помощью CineRender позволяет добиться фотографической реалистичности модели, в чем можно убедится, посмотрев скриншоты готовых проектов. Качество, получаемое в результате нажатия одной кнопки, поражает. Улучшениям подверглись многие аспекты программы, такие как: обмен данными на основе PDF, BIMcloud, и другие. Благодаря встроенному механизму управления изменениями, все изменения модели проекта отслеживаются и автоматически документируются. Эта функция полностью интегрирована в BIM проектирование и работает как в 2d, так и в 3d проектах. Также компания Graphisoft учла и реализовала практически все пожелания пользователей, что делает Архикад 18 более простым и удобным в использовании. Вам осталось только скачать ArchiCad 18 бесплатно с нашего сайта и перед Вами откроется мир инновационных технологий проектирования.

В июне 2015 года компания Graphisoft провела вебинар под лозунгом «Скорость имеет значение», посвященный своему новому продукту ArchiCad 19. Позже уже стала доступна новая программа всем желающим. Исходя из вебинара уже можно понять, что в новом Архикад произведен прорыв в BIM производительности. Больше не надо ждать обновления видов и проекций. Молниеносная скорость работы и быстрота обновления видов. Также внедрена в ArchiCad 19 новая технология фоновой обработки данных, которая гарантирует практически моментальное обновление модельных видов. Скорость и плавность 3D-навигации стала на грани фантастики, даже на даже по невероятно больших проектах. Впервые использована поддержка работы с облаками точек, получаемыми при обмерах зданий с использованием новейших технологий лазерного 3D-сканирования. Не осталось без внимания и усовершенствование интерфейса и рабочей среды. Реализовано интуитивное редактирование покрытий - Панель 3D-окраски. Усовершенствованы работа с форматами PDF. Улучшены инструменты аннотирования. Значительно дополнено и доработано моделирование зданий и застройки.

Заключение

На сегодняшний день даже человек, не обладающий профильным образованием, может без всяких трудностей воспользоваться сложными компьютерными программами. Даже если взять проектирование строительных зданий или дизайн интерьера, то не так давно этим могли заниматься только люди, обладающие профессиональными способностями, другими словами специалисты этого дела. На данном этапе все гораздо проще. Вам необходимо лишь создать программу по проектированию домов, и пользуясь ею создавать личные индивидуальные проекты квартир и домов, а также заниматься разработкой интерьера.

Если Вы приняли решение построить собственный дом, то лучше всего обратиться к профессионалам и купить у них 3d визуализацию домов. Они помогут воплотить все Ваши идеи в реальность. И так, поговорим о конкретных программах, которые позволяют самостоятельно проектировать дом. Первая программа, на которую хотелось бы обратить внимание -- это FloorPlan3D. Данная программа позволяет создать проект в 3d пространстве. Данный формат дает возможность не только создавать проект, но и планировать интерьер. FloorPlan3D позволяет сделать предварительный расчет стройматериалов. Благодаря простому интерфейсу работа с такой программой не приносит трудностей, поэтому с ней может справиться и новичок в этом деле. Также отличной программой для проектирования домов считается ArCon, которая дает возможность спланировать все до самых мелких деталей, которые могут быть крайне важными. Кроме тех функций, которыми обладает предыдущая программа ArCon позволяет разработать еще и ландшафтный дизайн.

Еще одна программа, на которой хотелось бы акцентировать свое внимание -- это AutodeskAutoCad. Благодаря удобному интерфейсу с ней очень легко работать, к тому же Вы можете использовать сразу несколько файлов, что очень удобно. Еще есть такая программа, которая называется «Проектирование деревянных домов 2.2»Эта программа просто незаменима для тех, кто принял решение строить дом для отдыха. Программы такого характера можно приобрести и во всемирной паутине и в специализирующихся магазинах. На сегодняшний день существует просто необъятное количество программ по проектированию домов, которые помогут создать проект дома Вашей мечты.

Список литературы

1. Боговис В.Е., Гензерский Ю.В., Гераймович Ю.Д., Куценко А.Н., Марченко Д.В., Медведенко Д.В., Слободян Я.Е., Титок В.П. ЛИРА 9.4. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие. Киев: издательство «Факт», 2008. - 280 с.

2. Городецкий А.С., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций (Издание второе дополненное) Киев: издательство «Факт», 2007. - 394 с.

3. Нойферт Петер , Нефф Людвиг Проектирование и строительство. Дом, квартира, сад; Архитектура-С - Москва, 2010. - 272 c.

4. Саргсян А. Е. Строительная механика. Механика инженерных конструкций; Высшая школа - Москва, 2008. - 464 c.

5. Стрелец-Стрелецкий Е.Б., Боговис В.Е., Гензерский Ю.В., Гераймович Ю.Д., Марченко Д.В., Титок В.П. ЛИРА 9.4. Руководство пользователя. ОСНОВЫ. Учебное пособие. Киев: издательство «ФАКТ», 2008. - 164 с.

6. Теличенко В. И., Терентьев О. М., Лапидус А. А. Технология строительных процессов; Высшая школа - Москва, 2007. - 512 c.

7. Ушаков И. И., Бондарев Б. А. Основы диагностики строительных конструкций; Феникс - Москва, 2008. - 208 c.

8. Юсипенко С.В., Батрак Л.Г., Городецкий Д.А., Лазарев А.А., Лазнюк М.В., Рассказов А.А. МОНОМАХ 4.2 Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие Киев: издательство «Факт», 2007. - 292 с.

Размещено на Allbest.ru