Информационная модель процесса проектирования решетчатых конструкций из инженерной древесины

• Автор: Павленко, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Великий Новгород
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Современное состояние проектирования решетчатых конструкций
1.1 Основные сведения о деревянных фермах на МЗП
1.2 Развитие конфигурации МЗП
1.3 Теоретические основы расчета узлов на МЗП
1.4 Экспертные системы
1.5 Обучающие системы
1.6 Обзор современных САПР по проектированию деревянных ферм на МЗП
1.7 Исследование принципов проектирования
1.8 Разработка модели проектирования ферм
1.9 Постановка цели и задач исследования
2 Моделирование процесса проектирования
2.1 Разработка математического алгоритма решения задач
2.1.1 Алгоритм определения рабочих площадей
2.1.2 Решение рационального размещения МЗП
2.2 Функциональные возможности программы
2.3 Структура интерфейсной части программы
2.4 Средства реализации системы
2.5 Библиотека численных методов
3 Разработка структурной модели программного обеспечения
3.1 Основные классы системы
3.1.1 Класс ТРпуеЩ
3.1.2 Класс ТТгизв
3.1.3 Класс ТОеотеТгу
3.1.3.1 Построение геометрии фермы
3.1.3.2 Метод вычисления полигонов стержней
3.1.3.3 Метод определения рабочих площадей
3.2 Класс ТСакиЫе
3.3 Разработка новых компонентов помощи
3.4 Разработка баз данных
4 Практическое применение системы «УИИК-Ферма»
4.1 Тестовый пример
4.1.1 Статический расчет
4.1.2 Конструктивный расчет элементов фермы

4.1.3 Конструктивный расчет узлов на МЗП
4.2 Статический расчет фермы в SCAD Office
4.3 Тестовый пример, выполненный в УИИК-Ферма
4.4 Формирование рабочих чертежей в AutoCAD
4.5 Тестирование системы «УИИК-Ферма
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

Введение
Диссертационная работа посвящена разработке новой информационной модели процесса проектирования и созданию программного расчетнографического комплекса для проектирования и исследования напряженно-деформированного состояния и несущей способности строительных конструкций на примере деревянных ферм с металлическими зубчатыми пластинами (МЗП).
Актуальность темы. В современном мире информационных технологий (1Т) важное место занимают 1Т строительного проектирования (ранее САПР), которые практически полностью вошли в повседневную жизнь инженера-проектировщика. Отечественные продукты программного обеспечения (ПО) -немногочисленны и по ряду причин малоизвестны в мировой практике. В условиях острой нехватки в России инженерных кадров такое ПО является актуальной проблемой при подготовке и (или) переподготовке инженеров-проектировщиков, так как для конструкций из древесины специализированные продукты практически отсутствуют.
В настоящей работе предлагаются программные средства не только для получения быстрых и надежных результатов в области проектирования и исследования строительных конструкций, но и для современных методов эффективного обучения инженеров.
В мировой практике жилищного домостроения весьма популярен один из современных видов соединений деревянных ферм - металлические зубчатые пластины. В России повышенный спрос на МЗП связан с актуальностью жилищного строительства. Выбор в пользу этих соединений обусловлен высокими экономическими и технологическими показателями.
Особенность расчета узла на МЗП при проектировании ферм состоит в сложных сочетаниях анизотропии прочностных и деформационных характеристик как самой МЗП, так и древесины с учетом вида их напряженного состояния (скалывания, смятия, растяжения, изгиба и др.). С учетом большого

использоваться для другой номенклатуры. Не подходит это ПО и для разработки новых соединений на МЗП. Отсутствуют элементы экспертной системы. Основными выходными данными являются рабочие чертежи для изготовления ферм, расчет расхода материалов и определение стоимости заказа. При этом пояснительную записку необходимо формировать традиционным способом.
Среди отечественных разработок по расчету деревянных ферм на МЗП известен продукт Научно-технического центра АПМ «АРМ Wood» (проф. Шелофаст В.В., рис. 19), который, по утверждениям разработчиков, соответствует СТО 36554501-002-2006. Программа выполняет проектировочный и проверочный расчеты методом конечных элементов [20]. В первом случае параметры и расположение МЗП подбираются автоматически программой, а во втором - проверяются в соответствии с заданными. После выполнения проверочного расчета АРМ Wood выдает сообщение о возможности использования заданных параметров МЗП. Но методика расчета МЗП также не раскрывается и проектировщику трудно найти рациональное проектное решение, что снижает положительный эффект применения программы.
По результатам расчета программа автоматически генерирует распиловки элементов конструкции (рис. 20) и узлов на МЗП (рис. 21) [33] с размерами, а также спецификацию типоразмеров МЗП. Такие чертежи необходимы для технологического изготовления фермы, а именно распила брусьев.
Использовать этот продукт специалисту на обучении становится затруднительно, поскольку функционал продукта ограничивается определенным набором инструментов для создания модели фермы без каких-либо элементов обучения и компонентов экспертной системы. Отсутствуют открытые принципы расчета и промежуточных стадий проектирования, наглядное определение рабочих площадей, контекстные справки и непрерывный контроль.