РЕАЛІЗАЦІЯ ПРИНЦИПІВ БУДІВЕЛЬНОГО ІНФОРМАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ (ВІМ) ТА ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ РОЗРАХУНКУ ПРИ ПРОЄКТУВАННІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ І СТАЛЕЗАЛІЗОБЕТОННИХ КАРКАСНИХ БУДІВЕЛЬ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.13.2023.51-61Ключові слова:
BIM;, BIM-технології;, інформаційне моделювання;, 3D моделювання;, залізобетонні конструкції;, сталезалізобетонні конструкції;, залізобетонні каркасні будівлі,, сталезалізобетонні каркасні будівліАнотація
Проаналізовано розвиток будівельного інформаційного моделювання в історичному контексті, зокрема, CAD-систем для 2D та 3D моделювання, які вважаються предтечею сучасних систем ВІМ моделювання, систем параметричного 3D моделювання, використання інформаційних технологій при розрахунках будівельних конструкцій, питання сумісного використання систем будівельного інформаційного
моделювання та інформаційних технологій розрахунку будівельних конструкцій.
На прикладі 20-ти поверхової каркасно-монолітної житлової будівлі, продемонстровано послідовність створення будівельної інформаційної моделі в ПК САПФІР, формування розрахункової моделі залізобетонного каркасу в ПК Ліра-САПР за рахунок прямої інтеграції вказаних програмних комплексів, розглянуті питання підготовки будівельної інформаційної моделі в ПК САПФІР до її передачі в ПК Ліра-САПР, а також, питання доопрацювання розрахункової моделі в ПК Ліра-САПР, зокрема, призначення
характеристик жорсткостей та навантажень, підбору армування елементів конструкцій.
Розглянуто послідовність створення розрахункової моделі сталезалізобетонного каркасу для
трьох варіантів сталезалізобетонних колон: трубобетонні колони; трубобетонні колони з жорстким армуванням перехресними сталевими смугами; трубобетонні колони з жорстким армуванням з перехресних двотаврів.
Для обраних найбільш завантажених колон, переважно першого поверху, що працюють за
умов центрального або позацентрового стиску, продемонстровано послідовність формування уточнених розрахункових моделей, шляхом моделювання вказаних колон та ділянок їх примикання до плит перекриття об’ємними 3D скінченними елементами. Приведено ізополя еквівалентних напружень, а також, окремо ізополя еквівалентних напружень сталевої оболонки та окремо бетонного осердя колон.
Посилання
Eastman, C.M. (1974). An Outline of the Building Description System. Research Report No. 50. Institute of Physical Planning, CarnegieMellon University.
Eastman, C. (1975). The Use of Computers Instead of Drawings in Building Design. AIA Journal.
Eastman, C., & Henrion, M. (1977). GLIDE alanguage for design information systems. ACMSIGGRAPH Computer Graphics. 11. 24-33.
https://doi.org/10.1145/563858.563863
See, Richard. (2007). Building Information Models and Model Views. Journal of Building Information Modeling (JBIM). National Institute of Building Sciences.
Ingram, Jonathan (2020). Understanding BIM: The Past, Present and Future. Routledge.
Miller, Kasper (January–February 2022). Exploring BIM's hidden past. AEC Magazine.
Borkowski, A. S. (2023). Evolution of BIM: epistemology, genesis and division into periods. Journal of Information Technology in
Construction(ITcon), 28(34), 646-661,
https://doi.org/10.36680/j.itcon.2023.034
Volk, R.; Stengel, J.; Schultmann, F. (2014). Building Information Models (BIM) for existing buildings – literature review and future needs. Automation in Construction 38, pp.109-127,
https://doi.org/10.1016/j.autcon.2013.10.023
Sacks, R., Eastman, C. M., & Lee, G. (2004). Parametric 3D modeling in building construction with examples from precast concrete.
Automation in Construction, 13(3), 291–312,
DOI: https://doi.org/10.1016/S0926-5805(03)00043-8
Eastman, C. & Lee, G. & Sacks, G.. (2004). Development of a Knowledge-Rich CAD System for the North American Precast Concrete
Industry. Connecting Crossroads of Digital Discourse [Proceedings of the 2003 Annual Conference of the Association for Computer
Aided Design In Architecture / ISBN 1-880250- 12-8] Indianapolis (Indiana) 24-27 October 2003, pp. 207-215.
Адаменко, В. М. (2015). Методика експериментальних досліджень деформованого стану монолітного ребристого перекриття силосу. Містобудування та територіальне планування, (55), 9-13.
Адаменко, В. М. (2015). Чисельне моделювання напружено-деформованого стану монолітного ребристого перекриття силосу. Основи та фундаменти (36), 48-56.
Cho, Y.S., Lee, S.I. and Bae, J.S. (2014), Reinforcement Placement in a Concrete Slab Object Using Structural Building Information
Modeling. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 29: 47-59
https://doi.org/10.1111/j.1467-8667.2012.00794.x
Jeong, J., & Jo, H. (2021, October 22). Deep reinforcement learning for automated design of reinforced concrete structures. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 36(12), 1508–1529.
https://doi.org/10.1111/mice.12773
Eleftheriadis, S., Duffour, P., Stephenson, B., & Mumovic, D. (2018, December). Automated specification of steel reinforcement to support the optimisation of RC floors. Automation in Construction, 96, 366–377.
https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.10.005
Li, C. Z., Xue, F., Li, X., Hong, J., & Shen, G. Q. (2018). An Internet of Things-enabled BIM platform for on-site assembly services in
prefabricated construction. Automation in Construction, 89, 146–161.
https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.01.001
Адаменко, В. (2022). Розвиток методів розрахунку і конструювання сталевих будівель і споруд: від Ейфелевої вежі до національного стадіону Сінгапурського спортивного комплексу. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (11), 32–43, DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.32-43
Liu, H., Singh, G., Lu, M., Bouferguene, A.,& Al-Hussein, M. (2018). BIM-based automated design and planning for boarding of
light-frame residential buildings. Automation in Construction, 89, 235–249.
https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.02.001
Adamenko, V., & Mavdiuk, A. (2020). Дослідження впливу ефектів другого порядку на прикладі сталевого каркасу аеропорту. Містобудування та територіальне планування, (72), 176–186,
https://doi.org/10.32347/2076-815x.2020.72.176-186 .
Адаменко, В. (2022). Досвід впровадження BIM-технологій в навчальний процес на кафедрі металевих і дерев’яних конструкцій КНУБА. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (10), 66–78,
https://doi.org/10.32347/2522-4182.9.2021.56-68
Chi, H. L., Wang, X., & Jiao, Y. (2014, September 7). BIM-Enabled Structural Design: Impacts and Future Developments in Structural
Modelling, Analysis and Optimisation Processes. Archives of Computational Methods in Engineering, 22(1), 135–151.
https://doi.org/10.1007/s11831-014-9127-7
Shin, T. S. (2017, March). Building information modeling (BIM) collaboration from the structural engineering perspective. International Journal of Steel Structures, 17(1), 205–214.
https://doi.org/10.1007/s13296-016-0190-9
Eastman, C., Lee, J. min, Jeong, Y. suk, & Lee, J. kook. (2009, December). Automatic rule-based checking of building designs.
Automation in Construction.
https://doi.org/10.1016/j.autcon.2009.07.002
Хіцков, К., & Лавріненко, Л. (2022). Аналіз вузлів металевих конструкцій на вогнестійкість із застосуванням спеціалізованих програмних комплексів 3D моделювання. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (12), 93–104.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.93-104
Neves, N. S., Camargo, R. S., & Azevedo, M. S. (2021). Advanced computer model for analysis of reinforced concrete and composite structures at elevated temperatures. Revista IBRACON De Estruturas E Materiais, 14(4).
https://doi.org/10.1590/s1983-41952021000400010
Фесенко, О., Дубатовка, П. (2022). Порівняльний аналіз програмних комплексів ARCHICAD, REVIT І SAPFIR, що розроблені
на основі BIM технологій. Збірник наукових праць / Вісник студентів факультету конструювання та дизайну Національного університету біоресурсів і природо-користування України. – Вип. 10 – К., 2022. – с. 52-55
Фесенко, О., Колякова, В. (2023). Оцінка вогнестійкості залізобетонних конструкцій із застосуванням технологій будівельного інформаційного моделювання (БІМ). Збірник тез ІІІ-ї Всеукраїнської науково-практичної
конференції «Роль науки у відбудові України» до 80-річчя від дня заснування Інституту 29 листопада 2023 року – Київ : ДП НДІБК,2023. – 131 с. – с. 31-34
