BIM для сборных железобетонных конструкций

Из-за развития цифровых технологий в индустрии строительства производители сборных конструкций, подрядчики и строительные компании вынуждены переходить с бумажных чертежей в 2D проекциях, созданных с помощью САПР, к технологии BIM.

Распространение BIM

При проектировании, изготовлении и монтаже сборных конструкций инженеры-конструкторы и фирмы-производители этих конструкций, использующие 2D чертежи, сталкиваются с множеством проблем при проектировании, а также изготовлении и установке сборных элементов. Из-за невозможности визуализировать сборные конструкции на этапе подготовки к строительству возникают ошибки при их производстве. Это также приводит к увеличению коллизий между сборными элементами непосредственно на строительной площадке из-за неточностей в рабочих и монтажных чертежах и других проблем.

Несоблюдение стандартов изготовления приводит к переделкам и низкому качеству элементов. Разрозненные или не связанные между собой рабочие процессы приводят к недопониманию и проблемам в сотрудничестве между фирмами-производителями сборных конструкций и другими заинтересованными сторонами. Всё это приводит к огромному количеству отходов, множеству переделок, задержке сроков и повышению бюджета.

От оформления первого чертежа вплоть до производства, конструирование сборных сооружений из железобетона помогает в визуализации, моделировании и подготовке документации с помощью графического представления. Вот почему технология BIM играет такую важную роль в этом направлении строительства.

Обеспечение интеллектуального планирования и конструирования за счёт индивидуализации элементов

Точная детализация сборных ЖБ элементов позволяет улучшить качество изготовления балок, колонн, перекрытий, утеплённых стен и т.д. Чёткое понимание того, как будет выглядеть здание ещё до его постройки, приводит к эффективному планированию и реализации проекта. С помощью BIM полы могут быть разделены на участки; перекрытия могут быть разделены с учётом расположения и расстояния между ними; сегменты перекрытий, включая пустотные, сплошные и распределенные плиты, могут быть смоделированы в виртуальном пространстве. Чёткое планирование строительства с учётом точных размеров и веса элементов может быть достигнуто с помощью BIM на этапе начального согласования.

Повышенная точность размеров и детальные ВОР

Программное обеспечение для конструирования сборных ЖБК поддерживает автоматизированное создание видов и сечений элементов для получения их размеров, составления точных ВОР и т.д. для последующей качественной сборки и монтажа конструкции. Конструирование ЖБ элементов при заводском изготовлении сооружений позволяет сократить ошибки и даёт заинтересованным сторонам точное представления о сроках реализации объекта и расходе материалов. Это позволяет ускорить процесс проектирования и изготовления сборных конструкций.

Комплексная интеграция IFC-модели устраняет границы в трёхмерном пространстве и позволяет проектировать, разрабатывать, выполнять проверку качества, перевозить и осуществлять монтаж сборных модулей.

Сокращение углеродного следа и снижение трудозатрат

Сборные строительные элементы широко применяются для снижения трудозатрат и повышения стандартов качества и экономической эффективности объекта. При использовании железобетонных деталей для моделирования сборных зданий воздействие на окружающую среду при последующей работе на стройплощадке снижается. Это связано с тем, что сборные элементы изготавливаются на удалённых заводах. А данные в 3D-моделях используются для определения коллизий до начала строительных работ.

Кроме того, стейкхолдеры могут использовать единый источник данных (SSoT, Single Source of Truth) для создания отчётов, чертежей, данных об изготовлении и т.д. Сокращение вмешательства человека обеспечивает большую согласованность данных для совместной работы команд, занимающихся планированием, производством и возведением конструкций.

Повышение производительности и совершенствование рабочих процессов

Правильный экспорт материалов в ERP-системы и инспекция моделей сборных конструкций или изделий улучшает внешние и внутренние рабочие процессы и повышает производительность. При конструировании сборных ЖБК, в 3D-моделях можно хранить исчерпывающую информацию о каждом сборном элементе. Изготовители сборных конструкций используют BIM для создания финальных чертежей проекта для производственных подразделений и клиентов (см. рисунок ниже).

Конструирование сборных ЖБ элементов для проектирования и детализации конструкций

Сотрудники компаний-производителей сборных конструкций могут прибегать к конструированию сборных ЖБК для составления технико-экономических обоснований исходя из ВОР, основания для проектирования и т.д. Эти технико-экономические обоснования позволяют улучшить конструкцию и обеспечить её стабильность при использовании широкого спектра международных стандартов. Появляется возможность составить максимально детальные чертежи соединительных элементов и схемы рабочих швов железобетонных конструкций, а также обеспечить жизнеспособность конструкции и повысить её экономическую эффективность.

Использование 3D-моделей для создания точных сборочных и монтажных чертежей

Точные сборочные и монтажные чертежи могут быть извлечены из скоординированных и свободных от коллизий 3D-моделей BIM. Появляется возможность составить схемы расположения элементов, планы каркаса, чертежи высот и планы фундамента с указанием точных размеров, высоты и показателей устойчивости. А также с лёгкостью извлечь из 3D-модели поэтажные планы, схемы армирования и технологические карты гибки арматуры.

Конструкторская документация и детализированные ЖБИ повышают качество производства

Моделирование и конструирование сборных ЖБК обеспечивает большую согласованность сборных элементов. А проекты ОВиК и разрезы зданий со схемами расположения оборудования способствуют повышению точности производства. Такие элементы, как сплошные и многослойные стены, армированные балки и перекрытия, пустотные плиты и лестничные марши, могут быть изготовлены по согласованным ТК и рабочим чертежам в которых отсутствуют какие-либо коллизии.

Подробная документация на основе IFC-моделей повышает эффективность строительства

Подготовка достоверной документации является очень важным этапом в производстве и монтаже сборных конструкций. Исчерпывающий перечень чертежей, журналов ревизий, рабочих материалов, операций по симуляции строительства и т.д. может помочь строителям и подрядчикам визуализировать и решить проблемы на объекте. Всё это можно достичь при использовании единого источника данных (SSoT) — 3D-модели в формате IFC.

Заключение

В сложных и ограниченных по срокам строительных проектах следует использовать сборные конструкции. Это позволит ускорить процесс строительства, снизить затраты и повысить качество объекта. В будущем в конструировании ЖБК будет использоваться AR/VR для оценки 3D-модели с различных углов. А налаживание общения и укрепление сотрудничества между фирмами-изготовителями сборных конструкций на этапе подготовки к строительству задаст правильный темп по их производству и монтажу.

Всё это станет возможным, когда каждый рабочий процесс будет реализован с помощью BIM, и все недостатки работы двумерными чертежами, при которой отсутствует возможность создать 3D-модель предполагаемой конструкции с единым источником данных (SSoT), будут устранены.