Металлоконструкции для зданий и сооружений несут основную нагрузку при их эксплуатации. Но прежде, чем их создать, их необходимо спроектировать. Проектирование металлоконструкций выполняется путем расчета на прочность основных узлов и пролетов.
Еще в древние времена, когда создавались сложные строительные конструкции, то предварительно создавался проект будущего здания или сооружения. Ни один правитель древности не допустил бы строительства без согласования с ним проекта. Великолепные дворцы, дошедшие до наших дней, отвечают всем требованиям прочности.
Ведь они простояли несколько тысяч лет. Так римский Колизей, на аренах которого происходили жесточайшие сражения гладиаторов, стоит, и по сей день. Да, в некоторых местах его стены уже не те, что две с лишним тысячи лет назад. Но он продолжает привлекать к себе внимание и сейчас. Когда современные строители анализировали его устройство, то пришли к выводу, что при проектировании громаднейшего сооружения древности использовалась современная наука, которую изучают в каждом техническом вузе – "Сопротивление материалов". Без этой науки, которая продолжает развиваться, невозможно себе представить проектировщика. Также и в наше время, прежде чем заняться строительством металлоконструкций, нужно создать проект.
Если несколько лет назад многие расчеты на прочность выполнялись практически вручную, в лучшем случае помогал калькулятор, а то и просто логарифмическая линейка, то сегодня на помощь проектировщикам пришли персональные компьютеры с программным обеспечением. Современные программы помогают строить эпюры нагрузок, рассчитывать сечение сложных профилей. Только важно правильно составить техническое задание и выбрать подходящую схему из имеющегося набора.
Проектирование металлоконструкций из искусства расчета стало новым прикладным и даже и обыденным делом проектировщика. Если лет двадцать назад на создание проекта фермы или стойки целые отделы проектных институтов тратили по несколько месяцев, то сегодня в течение нескольких часов создается готовый проект со всеми выкладками и расчетами. Нужно только знать, с какого конца подступиться, чтобы проектирование металлоконструкций стало вполне реальным решением.
Все, так или иначе, базируется на Сопротивлении материалов, наука рассматривает условия прочности и жесткости. Разрабатывает теории прочности, которые лежат в основе любого прочностного проектирования. Все расчетные формулы теперь присутствуют в программах математического моделирования, реализуемых на современных ПК.
Визуализация проектов.
Просто рассчитать металлоконструкцию недостаточно. Необходимы чертежи для изготовления металлоконструкции. Поэтому расчетные программы позволяют разработать сборочные чертежи всей металлоконструкции, а также отдельных узлов и деталей. Проектирование металлоконструкций для посвященных в это таинство стало интересным и увлекательным занятием.
Если раньше выбирался предварительный проект, а потом разрабатывался только один первоначально выбранный вариант, то сейчас можно рассмотреть несколько возможных вариантов. Сегодня несложно изменять виртуальный вид будущего строения и условия размещения опор, использование профилей и их параметров.
Ряд программ для проектирования зданий и сооружений позволяют не только получать простые чертежи. Можно создать трехмерную виртуальную модель всего будущего сооружения, посмотреть на него снаружи, изменить условия освещения, посадить виртуальные деревья, разместить вокруг иные здание, которые уже имеются вокруг проектируемого здания. Можно побродить внутри здания, посетить любое помещение, подняться по лестнице на любой этаж.
Визуализация позволяет совместить проектирование металлоконструкций с оценкой влияния на их прочность не только статической нагрузки, а также оценить, как будет действовать снеговая нагрузка в условиях суровой и снежной зимы, как они будут сопротивляться ветровой нагрузке. Такой подход позволит оценить усилия, возникаемые в узлах и сочленениях сложных металлоконструкций, при необходимости внести коррективы в проект.
Представляя проект заказчику, современные проектировщики могут предоставить не только рабочие чертежи, а также видеофильмы, создаваемые в процессе проектирования. Сама защита проекта изменила свою сущность.
Если в прежние времена перед приемной комиссией раскладывались чертежи и зачитывались содержание расчетно-пояснительных записок, то сегодня весь проект представляется на мониторах персональных компьютеров. Каждый из членов комиссии может проверить тот или иной узел на прочность и жесткость.
Проектирование металлоконструкций в самых простых сооружениях также выполняется на ПК. Легко и просто стало спроектировать навесы для автомобилей, небольшие беседки. Небольшое усложнение в исходных условиях позволяет, также создать проекты многоэтажных зданий со сложным рельефом местности.
На финише всех проектных работ выдать тот результат, который раньше получался длительным и скучным ручным расчетом, для которого привлекались целые расчетные группы. Например, для проектирования задней подвески автомобиля "Москвич-412" были привлечены 12 человек, которые в течение двух лет создавали этот узел.
Сегодня эту работу по проектированию металлоконструкции выполняет один грамотный проектировщик в течение двух-трех дней. При этом выполняется не только расчет узлов, но и выдается трехмерная картинка с разных ракурсов, можно даже взглянуть изнутри какого-либо узла.