Пк сапфир. Сапфир - cистема архитектурного проектирования, формообразования и расчетов Конструирование железобетонных конструкций сапфир-жбк

Обеспечивает синтез расчетной схемы на основе пространственной информационной модели, представленной в САПФИР-3D . Созданная в САПФИР-КОНСТРУКЦИИ расчетная схема далее рассчитывается и конструируется средствами ЛИРА-САПР.
Позволяет осуществить импорт 3D и 2D моделей, созданных в других графических программах: Revit, AutoCAD, Allplan, Tekla, ArchiCAD и др.
Позволяет синтезировать и редактировать конечно-элементные модели конструктивных схем, задавать статические нагрузки, материалы, условия опирания.

Создание расчетной схемы

Создание расчетной схемы осуществляется непосредственно из пространственной информационной модели архитектурного объекта, которая отображается в виде подложки, позволяя таким образом контролировать соответствие создаваемой расчетной схемы и исходной модели.

Расчетная схема может быть создана, как из конструктивных элементов: стен, перекрытий, балок, колонн, так и синтезирована из совершенно произвольных архитектурных форм. В последнем случае может быть выполнено автоматическое распознавание поперечных сечений и осей стержней, а также серединных плоскостей и толщин пластин.

Широкий набор инструментов

Для обеспечения высокого качества создаваемых конечно-элементных сеток в распоряжении конструктора имеется широкий набор инструментов:

Интерактивные графические инструменты, позволяющие рассекать пластины и стержни, например, с целью назначить на их фрагмент другое поперечное сечение, инструменты коррекции вертикальности, горизонтальности и компланарности элементов.

Инструменты для обеспечения совместности конечно-элементных сеток пересекающихся элементов и автоматического поиска таких пересечений.

Автоматические инструменты для обеспечения качества конечно-элементных сеток в местах пересечений: дотягивание или усечение осей стержней и контуров пластин в местах пересечения.

Абсолютно жесткие тела (АЖТ)

Для повышения качества расчётной схемы предусмотрена опция автоматического создания АЖТ.

При пересечении стержней с пластинами автоматически создаётся АЖТ на пластине по форме поперечного сечения стержня.

При пересечении пластин с пластинами автоматически создаются АЖТ на пересекаемой пластине по толщине пересекающей пластины.

Контуры продавливания

Автоматически задаются контуры продавливания с учетом сечений примыкающих колонн, близлежащих отверстий и контура перекрытия.

Работа с конечно-элементными сетками

Библиотека автоматических генераторов конечно-элементных сеток, реализующих различные алгоритмы:

треугольный для высококачественной аппроксимации криволинейных поверхностей;

с максимальным числом четырехугольных конечных элементов и улучшенной аппроксимацией в пролетных зонах;

с максимальным числом четырехугольных конечных элементов и улучшенной аппроксимацией в приопорных зонах.

Для каждого элемента расчетной схемы можно индивидуально выбрать алгоритм и настроить параметры генерации его конечно-элементной сетки либо использовать алгоритм, принятый по умолчанию для всей расчетной схемы.

Инструменты ручного управления качеством конечно-элементных сеток позволяют задать точки и сегменты, через которые должны обязательно пройти соответственно вершины и ребра конечно-элементных сеток, а также графически создавать и редактировать контуры пластин и осевые линии стержней расчетной схемы.

Условия опирания

Условия опирания можно задавать по линиям, по группам или отдельным узлам. По линиям можно задавать цилиндрические шарниры, шарнирные опирания с учетом эксцентриситета, свободные опирания, опирания в виде полного защемления и др.

Нагрузки и воздействия

Создание и редактирование сил и моментов, сосредоточенных и распределенных по линии и по площади. Нагрузки задаются на произвольных поверхностях без привязки к конечно-элементной модели. Линии и контуры приложения нагрузок редактируются графически.

Автоматический сбор нагрузок (равномерно-распределенных) от собственного веса элементов конструкции. Учитываются материалы и сечения конструктивных элементов.

Автоматическое формирование эксплуатационных нагрузок от помещений, предусмотренного архитектурным проектом, а также нагрузок от собственного веса стен и перегородок, не являющихся несущими. Учитывается реальный объем стен за вычетом оконных, дверных и прочих проемов.

Нагрузка на плиту перекрытия может задаваться в виде редактируемых штампов произвольной конфигурации несовпадающих с конечно-элементной сеткой.

Автоматическое моделирование нагрузки от статического ветра по СНиП «Нагрузки и воздействия» и по ДБН

Подcистема «Монтаж» для моделирования этапов возведения конструкций

Обеспечивает автоматическое и ручное задание последовательности возведения конструкции в виде монтажных событий.

Удобные и наглядные интерактивные инструменты для задания монтажных стадий.

Контроль объектов монтажных стадий, анимация монтажа и многое другое.

Автоматическое формирование стадийных и дополнительных монтажных загружений.

Автоматический сбор нагрузок (равномерно-распределенных) от собственного веса элементов конструкции на каждой стадии монтажа.

Автоматическое формирование монтажных таблиц в терминах ЛИРА-САПР.

При помощи инструментов подсистемы «МОНТАЖ» можно быстро сформировать набор монтажных событий в ходе возведения здания. Предусмотрены события демонтажа. Это позволяет моделировать временные элементы конструкции: подпорки, стапели, монтажные опоры и т.п. Монтажные события наглядно и просто объединяются в стадии. Наборы событий и состав стадий редактируются легко и наглядно. Визуальный контроль порядка монтажа элементов конструкции и приложения к ним нагрузок может происходить пошагово и в виде анимации, как в архитектурном, так и в аналитическом представлении модели.

Библиотека автоматической диагностики позволяет на любом этапе формирования расчетной схемы выполнить анализ целостности расчетной схемы: в интерактивном режиме оценить качество конечно-элементных сеток, выявить места наложения объемов элементов – так называемые «коллизии», определить бесхозные нагрузки и т.п., всего более 10 проверок с настраиваемыми критериями. Выявленные проблемы выводятся в интерактивном списке с указанием нарушенных критериев. Выбирая строки списка, можно выделить проблемные элементы подсветкой на наглядном изображении модели.

Проектирование всевозможных объектов строительства: многоэтажных жилых и общественных зданий, сооружений произвольного назначения пролётных строений, малых архитектурных форм.

Инженерные и архитектурные решения

Инженерно-конструкторские и архитектурные эксперименты, поиск вариантов объёмных решений и рациональных конструктивных схем на основе параметрического моделирования и интерактивного пространственного формообразования.

Документирование и получение чертежей

Изготовление проектной документации в соответствии с требованиями СПДC на стадиях от проектного предложения до рабочей документации.

Нативная связь с ЛИРА-САПР делает САПФИР-3D лучшим выбором для архитектора, работающего в тесном контакте с конструктором, так как только такая связь гарантирует корректность расчетных моделей и исключает «накладные расходы» на их создание.

Удобство и контроль

Удобные и мощные инструменты графического построения и редактирования параметрических 3D моделей создают все условия для полного раскрытия творческого потенциала проектировщика.
Корректная и адекватная аналитическая модель, формируемая с учётом множества нюансов, позволяет выполнять прочностные расчёты и анализ напряжённо-деформированного состояния конструкций в ПК ЛИРА-САПР.
Параметризация и структурирование информационной модели позволяют контролировать даже очень сложные проекты, с лёгкостью вносить коррективы на любом из этапов проектирования и тут же производить прочностной расчёт, что провоцирует многовариантность и поощряет творческий поиск.
Оперирование привычными понятиями и терминами, такими как: этаж, перекрытие, стена, колонна, балка, проем, лестница, разрез, фасад и т.д., позволяет немедленно включиться в работу без осваивания дополнительных формализованных понятий и определений.

Гибкость и открытость

Возможность получать планы этажей, разрезы и фасады на основе единой информационной модели здания обеспечивает полное взаимное соответствие видов и исключает механические чертёжные ошибки.
Оформление чертежей, обозначение размеров, координационных осей, высотных отметок, радиусов, диаметров, нанесение штриховок и надписей с учётом требований СПДС.
Гибкий пользовательский интерфейс позволяет настроить меню, «горячие» клавиши, положение диалоговых панелей и внешний вид в соответствии с индивидуальными предпочтениями.
Открытая архитектура приложения, поддержка COM-интерфейсов, пользовательских сценариев и плагинов даёт широкие возможности для развития системы, наращивания её функциональных возможностей не только разработчиками, но и квалифицированными пользователями. Это позволяет применять САПФИР-3D в качестве платформы для построения интегрированных цепочек проектирования, реализующих технологию информационного моделирования с выходом на прочностной расчёт и анализ НДС. Это позволяет применять САПФИР-3D в качестве платформы для внедрения BIM-технологии, интегрирующей прочностной расчёт и анализ НДС.

Качественное и корректное с точки зрения СПДС двумерное представление проекта позволяет значительно сэкономить время на оформлении и документировании.
Мнение профессионального архитектора

Функциональность САПФИР-3D расширена подсистемами

САПФИР-конструкции

Обеспечивает синтез расчетной схемы на основе пространственной информационной модели, представленной в САПФИР-3D. Созданная в САПФИР-КОНСТРУКЦИИ расчетная схема далее рассчитывается и конструируется средствами ЛИРА-САПР. Позволяет осуществить импорт 3D и 2D моделей, созданных в других графических программах: Allplan, Revit, AutoCAD и др.

Конструирование железобетонных конструкций САПФИР-ЖБК

САПФИР-ЖБК позволяет выполнить конструирование и получить рабочие чертежи армирования, спецификацию арматуры, ведомость расхода стали и ведомость деталей по каждой плите перекрытия.

САПФИР-ЖБК импортирует результаты расчёта армирования из ПК ЛИРА-САПР и показывает изополя и мозаики армирования в качестве фона для конструируемой плиты перекрытия. Осуществляется настройка шкалы представления результатов и выбор основной арматуры, при этом автоматически изменяются пятна изополей. На фоне изополей конструктор размещает участки дополнительного армирования.

Выполняется построение конструктивной схемы панельного здания, расчет и выдача параметров НДС элементов панельного здания. Реализован удобный интерфейс построения конструктивной и расчетной схемы, основанной на конструировании и расстановке стыков. Разработана пополняемая и редактируемая библиотека типов стыков, которая определяет гибкость системы, т.е. ее быструю адаптацию к новым типам конструктивных элементов.

Конструктор сечений универсальный

Выполняется вычисление жесткостных характеристик: изгибных, крутильных, сдвиговых, секторальных, для моно и мульти материальных произвольных сечений. Сечения могут быть сплошными, тонкостенными и комбинированными. Допускается включение полосовых элементов и прокатных профилей. При задании усилий действующих на сечение выполняется вычисление напряжений по области сечения – нормальных, касательных, эквивалентных по различным теориям прочности.

Система параметрического моделирования САПФИР-Генератор

Позволяет выполнять параметрическое моделирование зданий и сооружений произвольной формы. Данная система является представителем технологий нового поколения для создания моделей конструкций и представляет собой графический редактор алгоритмов (последовательности действий), который использует инструменты моделирования САПФИР-3D.

Основные инструменты

Прямоугольного и радиального типа проектируются на плане и в 3D на любых проекциях, включая перспективные изображения.

Стены и перегородки разнообразной конфигурации, в том числе из многослойных материалов. Динамическое автоматическое изменение высоты стен согласно изменению высоты этажа. В расчетной модели стены могут быть представлены в виде пластин (несущие стены) или в виде нагрузок (перегородки, слои утепления и др.)

Плиты могут быть построены с помощью ранее созданной или импортированной линии или её фрагмента, или фрагмента контура другого объекта. Существует возможность задать в плите зоны другой толщины или смоделировать капители над колоннами. При формировании расчетной модели такие зоны смещаются от основной пластины на жесткие вставки заданной длины.

Имеют полное соответствие сечений железобетонным и металлическим профилям ПК ЛИРА-САПР. Для колонн автоматически формируются контура продавливания с учетом края плиты и наличия близко расположенных проемов. Автоматическое формирование абсолютно жестких тел в балках и колоннах дает возможность смоделировать реальную работу конструкции.

Представляют собой вертикальные стержни заданного поперечного сечения и задаются в виде массива или одиночным размещением. Их жесткость представлена в виде несущей способности и осадки.

Стыки для панельных зданий моделируются параметрически и могут быть вертикальными с учетом закладных деталей, а также платформенными или контактными. Автоматически высчитывается жесткость платформенного и контактного стыков в зависимости от толщины шва, марки раствора шва и толщины объектов, которых входят в стык.

Условия опирания моделируются в местах соединения конструктивных элементов: жесткое, шарнирное с возможностью учесть эксцентриситет или свободный край. Для ВИЗОР-САПР элементы с условиями опирания экспортируются с соответствующими корректировками: расшиваются узлы, создаются абсолютно-жесткие тела, группы объединения перемещений и др.

Набор инструментов для задания нагрузок : моделирования сосредоточенных сил, нагрузок, распределённых по линии и по площади, подвижных нагрузок на пролётные строения, ветровых нагрузок и сейсмических воздействий. Редактор загружений позволяет назначить им всем вид загружения, долю длительности, необходимые коэффициенты надежности, знакопеременность, группы объединения, взаимоисключения и сопутствия. На основе введенных данных автоматически генерируются сочетания нагрузок (таблицы РСУ и РСН).

Бойченко В.В.
Медведенко Д.В.
Палиенко О.И.
Шут А.А.

САПФИР 3D
Учебное пособие

УДК 721.01:624.012.3:681.3.06

САПФИР 2014. Учебное пособие. Бойченко В.В., Медведенко Д.В., Палиенко О.И., Шут А.А. Под
ред. Академика РААСН, докт. техн. наук, проф. А.С. Городецкого.- К.: Издательство
, 2014.- 130 с.

ISBN 978 - 966 - 359 - 228 - 2
Книга представляет собой пособие для изучения и использования программы САПФИР 3D. В ней
описаны инструменты и режимы работы программы, способы настройки и применения в
различных проектных ситуациях. Книга содержит технические сведения о функциональных
возможностях и ряд практических рекомендаций.
В книге приведено описание учебного примера, на котором рассматриваются основные приёмы и
способы применения программы в процессе архитектурного проектирования здания.
Особое внимание в книге уделено использованию программы САПФИР 3D в режиме
КОНСТРУКЦИИ для подготовки расчётной схемы для прочностного расчёта и анализа
напряжённо-деформированного состояния конструкции.
Книга будет полезна как начинающим, так и опытным пользователям, а также широкому кругу
специалистов, чья деятельность связана с архитектурным проектированием, трёхмерной
компьютерной графикой, пространственным моделированием и прочностными расчётами
объектов строительства.

Рецензент:
Инж. Футымский К.А.

2 ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЯ

2.1 Создаём новый документ, здание, этаж
2.2 Координационные оси
2.3 Создаём элементы конструкции
2.4 План этажа
2.5 Тиражирование этажей
2.6 Документирование и вывод на печать

3 ЭЛЕМЕНТЫ АРХИТЕКТУРНОЙ МОДЕЛИ

8
8
10
11
12
12
16
16
17
24
26
28

3.1 Координационные оси
3.2 Стена
3.3 Колонна
3.4 Перекрытие
3.5 Балка
3.6 Дверь
3.7 Окно39
3.8 Проём
3.9 Лестница
3.10 Крыша
3.11 Помещение
3.12 Тело
3.13 Обозначение
3.14 Текст
3.15 Линия
3.16 Штриховка
3.17 Фасад / Разрез
3.18 Освещение

31
32
34
36
37
38
40
41
42
44
45
47
48
50
51
53
54

4 НАСТРОЙКИ 55
4.1 Настройки визуализации
4.2 Настройки САПФИР
4.3 Настройки слоёв моделирования
4.4 Настройки палитры цветов
4.5 Настройки материалов
4.6 Настройки сервисов

5 ЭКСПОРТ / ИМПОРТ ДАННЫХ

55
59
64
66
69
71

5.1 Экспорт аналитической модели в формате ЛИРА-КМ для прочностного расчёта в системе ЛИРА
5.2 Экспорт модели в формате IFC
5.3 Импорт расчётной схемы в формате конечно-элементной модели
5.4 Экспорт растровых изображений для изготовления иллюстраций
5.5 Прочие варианты импорта и экспорта моделей

6 СТРУКТУРА ПРОЕКТА

6.1 Общий обзор структуры модели
6.2 Набор видов
6.3 Набор чертёжных листов

7 РЕДАКТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ

78
79
80

7.1 Указывание элементов
7.2 Перемещение элементов
7.3 Поворот элементов
7.4 Симметрия элементов
7.5 Редактирование пространственной линии
7.6 Подрезка стен
7.7 Подрезка стен и крыш
7.8 Редактирование параметров
3

73
75
76
76
76

82
84
85
87
88
91
93
94
2014 ООО «СОФОС». Все права защищены

7.9 Редактирование приоритета графических элементов
7.10 Управление цветом и текстурой элементов модели

8 РЕДАКТИРОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 98
8.1 Создание новой аналитической модели
8.2 Инструмент Указывание в режиме Конструкции

9 ЭЛЕМЕНТЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 116
9.1 Стержень
9.2 Пластина
9.3 Точки / Отрезки

116
118
119
120
120
122

10 РАЗВИТИЕ ПК САПФИР НА ОСНОВЕ COM ТЕХНОЛОГИЙ
10.1 Подключение внешних модулей
10.2 Пример создания пользовательского диалога
10.3 Примеры создания объектов САПФИР
10.4 Рекомендации по отладке сценариев

124
125
126
129
130

ВВЕДЕНИЕ
Проектирование объектов строительства сегодня уже немыслимо без применения систем
автоматизированного проектирования (САПР). Сложность проектируемых объектов, жёсткие
требования к срокам и качеству выполнения проектных работ и плотная конкуренция в
строительном бизнесе побуждают проектировщика к поиску новых, всё более эффективных
инструментов на самом острие научно-технического прогресса .
С одной стороны, постоянно совершенствуется аппаратное обеспечение САПР. Компьютеры
становятся всё более производительными. С другой стороны, непрерывно развивается
программное обеспечение. Появляются новые программы, предоставляющие пользователю
новые возможности. Естественно, для эффективного применения программы, необходимо владеть
информацией о её возможностях и методикой использования в различных проектных ситуациях
.
Эта книга призвана помочь читателю ознакомиться с возможностями программы САПФИР и
освоить приёмы её использования для проектирования объектов строительства.
Название САПФИР означает Система Архитектурного Проектирования, Формообразования и
Расчётов. Уже из названия программы понятно её основное назначение: архитектурное
проектирование. При этом программа предоставляет пользователю возможности свободного
формообразования в трёхмерном пространстве. Особенность программы, выделяющая её из ряда
программ подобной направленности, - это тесная связь с программными комплексами (ПК) для
анализа напряжённо-деформированного состояния твёрдого тела и прочностных расчётов зданий
и сооружений: ПК ЛИРА-САПР и ПК МИРАЖ.
Программа САПФИР построена по принципам открытой архитектуры. Это значит, что любой
разработчик программного обеспечения может получить доступ к объектам ядра программы и
разрабатывать свои сценарии, расширяющие функциональность.
Элементы
модели,
которыми
оперирует
САПФИР,
являются
параметрическими
пространственными объектами, имеющими чёткую прикладную ориентацию: стена, колонна,
перекрытие и т.п. Их порождение и редактирование выполняется интерактивными графическими
методами посредством изображений модели на произвольных проекциях (ортогональные,
аксонометрические, перспектива).
Книга состоит из десяти глав. Первая глава даёт представление об элементах интерфейса
программы. Вторая глава знакомит читателя с основными приёмами, используемыми на разных
этапах работы над проектом на примере проектирования небольшого здания. В третьей главе
рассматриваются все типы элементов модели, способы их создания, обсуждаются параметры,
влияющие на форму и другие свойства объектов. Четвёртая глава повествует о всевозможных
опциях работы программы и способах их настройки. Пятая глава посвящена экспорту/импорту
данных, в том числе, для связи с расчётными комплексами. В шестой главе описана структура
проекта. Седьмая глава содержит сведения о редактировании модели, позволяющие освоить
эффективные способы использования программы САПФИР. Восьмая глава освещает вопросы
создания аналитической модели и её редактирования в режиме КОНСТРУКЦИИ. Девятая глава
содержит информацию о типах элементов аналитической модели и описание параметров каждого
типа элемента. Десятая глава рассчитана, прежде всего, на разработчиков программного
обеспечения. В ней рассматриваются вопросы разработки и подключения внешних дополнений к
программному комплексу, расширяющих его функциональные возможности.

Начальные сведения
Запуск программы

Чтобы запустить на выполнение программу САПФИР, воспользуйтесь кнопкой Пуск.
Выберите меню Все программы / SAPFIR / САПФИР 2014.
Запуск программы может занять несколько секунд.
Сразу после запуска становятся доступными элементы интерфейса программы: меню команд,
пиктограммы, панели инструментов, служебные окна с древовидными списками, графическое окно
(см. рис. 1.1).

Рис.1.1 Общий вид интерфейса программы САПФИР
Для выбора той или иной команды следует использовать соответствующие пиктограммы или
пункты меню: укажите нужный пункт меню или пиктограмму при помощи курсора мыши и
выполните щелчок левой кнопкой.

Обзор интерфейса: окна, диалоги, меню.

Для управления программой САПФИР предусмотрен графический пользовательский интерфейс,
соответствующий стандартам для прикладных программ, применяемым в ОС Windows.
Основная идея построения интерфейса состоит в том, что средствами программы можно открыть
несколько документов и наблюдать сожержимое каждого из них в нескольких видах,
соответственно оформленных в виде окон на экране компьютера.
Общий вид приложения, стиль визуального оформления его интерфейса может быть выбран и
настроен с помощью команды главного меню Вид/Стиль интерфейса.
7

Можно разместить элементы интерфейса, перемещая соответствующие окна и изменяя их размер.
Для перемещения окна следует указать его заголовок курсором мыши, нажать левую кнопку и
начать перемещение, отпустить левую кнопку при достижении требуемого положения.
Большинство окон можно «парковать» на краях главного окна приложения и(или) стыковать друг с
другом.
Для некоторых окон, например, для окон с древовидными списками, предусмотрена возможность
собирать их в группы с закладками. На закладках представлены названия окон. Чтобы выбрать
нужное окно, следует выполнить щелчок левой кнопкой мыши на соответствующей закладке. Если
заголовок служебного окна скрыт, для перемещения можно использовать закладку.
Графические окна автоматически группируются и снабжаются закладками. Можно разделить
графические окна на несколько групп, организовать их вертикально или горизонтально. Можно
использовать традиционную организацию графических окон. Для этого следует отключить пункт
Закладки в меню Окна.
Одно из графических окон является активным. Выбор активного окна производится при помощи
мыши. Нужно навести курсор на заголовок окна (или на соответствующую закладку) и выполнить
одинарный щелчок левой кнопкой мыши. Графический ввод, связанный с построением и
редактированием модели проекта, осуществляется посредством активного графического окна.
Графическое представление проекта дополняется отображением его структуры в служебных
окнах: Структура, Виды, Листы.
Служебное окно Структура демонстрирует структуру модели проекта, представленную по
заданному принципу: по типам элементов, по материалам, по этажам, комбинации признаков.
Структура модели отображается в форме древовидного списка. Окно Структура предоставляет
дополнительный способ выбрать и выделить определённые элементы конструкции, получить
доступ к их свойствам. Указывайте объекты в древовидном списке с помощью курсора мыши.
Двойной щелчок левой кнопкой позволяет выделить указанный элемент. Щелчок правой кнопкой
обеспечивает доступ к контекстному меню, в котором собраны команды, актуальные для
указанного элемента.
Служебное окно Виды содержит древовидный список видов, определённых в проекте. Двойной
щелчок левой кнопкой мыши обеспечивает переход к виду, указанному в списке. По щелчку правой
кнопкой открывается контекстное меню команд, относящихся к указанному виду.
Служебное окно Листы содержит список листов чертежей, входящих в состав проекта. Двойной
щелчок левой кнопкой мыши позволяет увидеть выбранный лист в графическом окне. По щелчку
правой кнопкой открывается контекстное меню команд, относящихся к указанному листу.
Служебное окно Свойства обеспечивает доступ к свойствам и параметрам последнего указанного
объекта. При выборе объекта любым способом: графическим указыванием или посредством
списка - свойства выделенного объекта отображаются в окне Свойства. Некоторые свойства и
параметры, недоступные для редактирования, приводятся для справки. Можно отредактировать
свойства и параметры, доступные для редактирования, завершить редактирование клавишей
Enter. Для применения изменённых значений некоторых параметров к модели объекта следует
нажать кнопку Применить.
Служебное окно Библиотеки служит для выбора объектов из библиотеки. Библиотечные объекты
представлены по названиям в виде списка с древовидной иерархической структурой. Структура
списка отражает структуру каталогов библиотеки. Названия библиотечных объектов, как правило,
являются именами файлов соответствующих моделей. Чтобы поместить библиотечный объект в
текущий проект, укажите название в списке курсором, нажмите левую кнопку мыши и, удерживая
её нажатой, перенесите объект в графическое окно. Отпустите левую кнопку. В графическом окне
будет представлено изображение размещаемого объекта. Выберите его положение и
зафиксируйте одинарным щелчком левой кнопки мыши. При необходимости разместить подряд
несколько экземпляров выбранного библиотечного объекта нажмите и удерживайте в нажатом
положении клавишу Shift. Размещаемый экземпляр библиотечного объекта можно поворачивать
8

Вокруг оси, параллельной глобальной оси Z, проходящей через базовую точку объекта. Для этого
используйте курсорные клавиши со стрелками влево/вправо:

.
Служебное окно Предварительный просмотр служит для контроля указанных объектов и
предварительного просмотра объектов, выбираемых из библиотеки. При указывании объектов
последний выделенный объект отображается в окне предварительного просмотра. При выборе
объектов из библиотеки в окне предварительного просмотра отображается текущий выбранный
библиотечный объект.

Выбор проекции. Осмотр модели с разных ракурсов

В пределах окна приложения САПФИР может быть представлено одно или несколько графических
окон. В каждом графическом окне представлена модель проекта в той или иной проекции, как
результат проецирования виртуального пространства модели на экранную плоскость.
Для понимания, как управлять аппаратом проецирования, удобно использовать метафору
«камера». В пространстве моделируемого объекта находится виртуальная камера, которая
передаёт изображение на экран, в окно графического вида.
Можно менять проекции, получать изображение с требуемого ракурса, осматривать модель,
перемещая виртуальную камеру в пространстве модели проектируемого объекта. Используйте
манипулятор «мышь» для управления камерой. Перемещения мыши в графическом окне с
нажатой средней кнопкой обеспечивают панорамирование. Перемещения мыши с нажатой правой
кнопкой обеспечивают поворот камеры. Прокручивание колёсика меняет масштаб изображения
(фокусное расстояние камеры).
Существуют следующие типы видов: 3D-виды, планы этажей, фасады, разрезы, чертежи.
3D-виды предоставляют полную свободу перемещения камеры, допускают её вращение вокруг
модели. Для других видов допускается только параллельный перенос камеры (панорамирование)
и изменение масштаба изображения. Для графического окна, в котором представлено
перспективное изображение (центральная проекция) дополнительно доступны команды
перемещения камеры по нажатию клавиш:
W - переместить вперёд,
S - переместить назад,
A - повернуть налево,
D - повернуть направо,
Shift+W - переместить вверх,
Shift+S - переместить вниз,
Shift+A - переместить влево,
Shift+D - переместить вправо.
Для установки предопределённых проекций, используются команды панели инструментов
Проекции и виды (см. рис. 1.2). Команды установки ортогональных проекций позволяют получить
вид сверху, вид спереди, слева и т.д. Если выбрать команду Вид сверху, предварительно нажав и
удерживая в нажатом состоянии клавишу Shift, то вид сверху «фиксируется»: случайные
воздействия с помощью мыши, направленные на вращение камеры, будут ре-интерпретированы
как панорамирование, в результате, направление проецирования сохранится.

Ортогональные
проекции

Увеличить по рамке
Показать всё

Изометрия
Управление перспективой

Вернуть
камеру
в
прежнюю
позицию
(предшествующий вид)

Рис.1.2 Панель инструментов Проекции и виды
Команда Изометрия приводит камеру в положение для получения изометрической проекции
сцены (используется параллельное проецирование).
Пиктограмма Перспектива служит для управления центральной проекцией. Однократное нажатие
приводит к включению/выключению режима центрального проецирования. Если выбрать команду,
предварительно нажав и удерживая в нажатом состоянии клавишу Shift, то предлагается диалог,
позволяющий отредактировать величину угла при вершине пирамиды видимости.
Команда Показать всё позволяет увидеть модель целиком. Пиктограмма Предшествующий вид
поможет возвратиться к предыдущему виду. Эти команды продублированы в меню Вид.
Одиночные щелчки правой кнопкой мыши без перемещения служат для вызова контекстного меню
в различных проектных ситуациях в различных окнах.
Левая кнопка мыши используется для указывания и редактирования объектов. Щелчок левой
кнопкой приводит к вводу точки в текущем положении курсора мыши. Перемещение мыши с
нажатой левой кнопкой приводит к началу переноса редактируемых объектов.

Использование локатора в 3D для ввода точек и для указывания объектов

В зависимости от проектной ситуации мышь может использоваться для указывания объектов или
для ввода точек. Соответственно меняется курсор мыши и управляемый им локатор.
Курсор мыши перемещается по экрану, следуя движениям манипулятора «

Программа САПФИР позволяет архитектору выполнять проектирование самых разнообразных объектов: коттеджи, многоэтажные здания, сооружения произвольного назначения.

Проектировщик работает в привычных терминах реальных конструкций: он создаёт стены (в т.ч. криволинейные), кровли (в т.ч. сложной конфигурации), колонны, балки, перекрытия, лестницы и т.п. Кроме того, в его арсенале имеются свободные формы: пирамиды, призмы, различные поверхности, включая гиперболические параболоиды.

САПФИР предлагает естественную для объектов строительства поэтажную организацию модели. Позволяет копировать элементы и целые этажи, переносить объекты с этажа на этаж, поворачивать конструкции и порождать их симметричные копии. Можно тиражировать элементы и группы элементов путём копирования вдоль заданного направления или по окружности.

Создание элементов и их редактирование выполняются графическими средствами, с помощью мыши. При этом предлагается множество инструментов, обеспечивающих высокую точность геометрических построений в пространстве. Программа позволяет легко улавливать характерные точки, словно под линейку, перемещать объекты вдоль специфических линий, получать перпендикуляры, касательные, продолжения дуг и др. Прямоугольные и радиальные сетки координационных осей, обозначаемые на планах этажей в соответствии ГОСТ 21.101-97, позволяют реализовать классические схемы привязок в строительстве. Настраиваемая метрическая сетка в пространстве модели, автоматически позиционирующаяся в плоскости построения, существенно упрощает работу.

Каждый элемент в САПФИР наделён целым рядом параметров. Помимо геометрических характеристик, определяются материал, слой и способ интерпретации при прочностном расчёте. Для стен, перекрытий и кровли в качестве материалов могут использоваться многослойные конструкции. Пользователь может также снабжать объекты дополнительными параметрами. Редактирование параметров - это ещё один способ воздействия на модель. Так, например, можно скорректировать толщину, высоту и угол наклона стены, не меняя её привязки к осевой линии. Аналогично можно изменить параметры сечения колонны или балки, размеры и привязки оконных проёмов и многое другое.

Элементы модели могут оказывать взаимное влияние друг на друга. Так, например, кровля может определять подрезку стен по высоте. Стены могут дотягиваться до соседних стен или усекаться ими. Автоматическая подрезка стен выполняется динамически в процессе построения или по специальной команде. При пересечениях стен автоматически учитывается их материал. Это особенно помогает при моделировании многослойных стен, состоящих из нескольких слоёв различных материалов, позволяя получать корректные штриховки в сечениях.

Проектируемый объект можно наблюдать одновременно в нескольких видах и легко переходить от одного вида к другому, внося требуемые изменения в проект. При этом на плане, в перспективе и в аксонометрии программа предоставляет полный набор инструментов редактирования модели. Построения и привязки одинаково эффективно работают на плане, в аксонометрии и даже на перспективных проекциях!

Простое и наглядное управление проекциями обеспечивает комфортную навигацию в виртуальном пространстве проектируемого объекта. Достаточно лёгкого движения мышью - и мы плавно переходим к нужному ракурсу. Следует отметить, что выбор или коррекция ракурса может происходить в процессе построения или редактирования, не прерывая его.

Модель может быть изображена различными способами, в том числе, в реальных текстурах материалов. Регулируемое освещение сцены усиливает восприятие объёма. При этом визуализация сохраняет весь свой динамизм, необходимый для эффективной работы.

Программа умеет строить планы, фасады и разрезы по заданной плоскости. Штриховки материалов в сечениях, в том числе, для многослойных стен выполняются в соответствии ГОСТ 2.306-68. Все редакции модели, на каком бы виде они ни были произведены, автоматически воспроизводятся на всех других видах, включая разрезы. Однако можно наносить характерные обозначения (размеры, надписи, линии и штриховки), привязанные к конкретному виду, и они будут скрыты в 3D и на других проекциях.

Любой вид можно поместить на лист чертежа в заданном масштабе. При этом он продолжает "отслеживать" изменения в модели. Поэтому внести правки в проект можно на любом этапе, даже, когда чертежи уже скомпонованы. Их актуальность будет восстановлена автоматически.

Механизм управления слоями моделирования позволяет создавать пользовательские комбинации слоёв и индивидуально управлять видимостью каждого слоя в каждой комбинации. Каждый вид может быть соотнесён с определённой комбинацией слоёв, что позволяет эффективно работать с интересующими группами объектов.

Программа может рассчитать объёмы и массу материалов конструкций, площади и объёмы помещений и выдать информацию по этажам и по проекту в целом. Можно также получить примерную стоимость материалов, исходя из заданных ориентировочных цен.

САПФИР позволяет сформировать чертёжные листы с использованием форматов, установленных ГОСТ 2.301-68. При подготовке чертежей учитываются специфичные настройки. Раздельно определяются единицы измерения для линейных размеров и для высотных отметок. Можно настроить размер и вид стрелочек, использовать засечки, задать размеры и начертание шрифтов для текстовых обозначений. При этом принимаются во внимание масштаб вида и формат чертежа. Листы чертежей могут снабжаться рамочками и основными надписями по форме согласно ГОСТ 2.104-68. Пользователь может наносить на чертёж дополнительные линии, надписи и штриховки, произвольно компоновать несколько видов модели на каждом листе чертежа.

Программа позволяет пользователю легко настраивать внешний вид интерфейса, размещение окон и многие другие параметры, определяющие её функционирование.

Программа САПФИР построена по принципам открытой архитектуры. Это означает, что у пользователя имеется доступ к ядру САПФИР посредством OLE интерфейсов. Большинство объектов программы предоставляют такие интерфейсы. Благодаря этому можно расширять функциональность комплекса, самостоятельно дописывая дополнительные программы формирования, редактирования и обработки модели. Такие дополнения могут быть реализованы, например, в виде HTML страниц, загружаемых в САПФИР. При этом доступ к объектам САПФИР происходит непосредственно из JScript или VBScript сценариев. С использованием этой технологии, в частности, реализованы процедуры формирования моделей параметрических объектов, таких как, окна, двери, лестницы, сечения стержневых элементов (балок, колонн), основные надписи для оформления чертежей и т.п. Благодаря этому возможно расширение спектра моделируемых конструкций сторонними разработчиками, в т.ч. самими пользователями.

САПФИР умеет работать в тесном взаимодействии с другими программами. Особенно, с программами прочностных расчётов МОНОМАХ-САПР и ЛИРА-САПР. Модели объектов, созданные в программе МОНОМАХ-САПР, могут передаваться в программу САПФИР для дальнейшего редактирования, дополнения нестандартными пространственными элементами: куполами, наклонными стенами и т.п. САПФИР формирует аналитическую модель, которая служит основой для формирования расчётной схемы в программе ЛИРА-САПР. При формировании аналитической модели учитывается материал конструктивных элементов: для многослойных конструкций определяется положение несущего слоя. Особый режим визуализации позволяет наблюдать аналитическую модель в ходе редактирования. Это позволяет добиться её максимальной корректности. Расчётная модель, получаемая из программы ЛИРА-САПР, может визуализироваться в САПФИР совместно с архитектурной моделью. Такие возможности способствуют повышению качества расчётных схем, их адекватности проектируемой конструкции.

Программа САПФИР хорошо оснащена для интерграции в программные комплексы с другими САПР. В частности, посредством файлового экспорта/импорта в известных форматах можно решать следующие задачи:

IFC (Industrial Foundation Class) формат представления архитектурного объекта обеспечивает возможность продолжить в САПФИР работу над проектами, начатую в программах Allplan, ArchiCAD, Architectural Desktop, Bentley, Revit, Tekla и др. Или посредством экспорта передать модели САПФИР в перечисленные программы.

DWG и DXF форматы представления чертежей и трёхмерных моделей позволяют использовать результаты проектирования в программах AutoCAD, IntelliCAD, ZWCAD в качестве подложки, «поднять» в 3D, применить при построении модели для прочностных расчётов.

Импорт файлов VCK позволяет визуализировать в пространстве проектирруемого объекта модель размещения силового электрооборудования и кабельную разводку, выполненную средствами ПК ЭЛЬФ.

DXF файлы чертежей и трёхмерных моделей могут быть сформированы в САПФИР для передачи в AutoCAD, IntelliCAD, ZWCAD и другие программы.

3DS и POV экспорт позволяет использовать такие визуализаторы, как 3DStudio и POV-Ray, для ренедеринга изображений проектов, выполненных средствами САПФИР.
Импорт файлов 3DS, STL, MSH, MESH позволяет насыщать проекты САПФИР моделями элементов антуража, созданными средствами популярных мэшеров и трёхмерных редакторов.

ЧТО ДАЁТ САПФИР?

Мощные и удобные инструменты графического построения и редактирования параметрических 3D моделей.

Широкий спектр интуитивно управляемых прикладных типов параметрических объектов таких, как: стена, окно, дверь, колонна, балка, перекрытие, проём, лестница, кровля, штриховка, помещение, обозначение.

Возможность получать планы этажей, разрезы и фасады на основе единой трёхмерной модели здания, что обеспечивает полное соответствие видов и исключает механические чертёжные ошибки.

Оформление чертежей, обозначение размеров, высотных отметок, радиусов, диаметров, нанесение штриховок и надписей с учётом требований СПДС.
Корректную и адекватную (с учётом положения несущего слоя многослойных конструкций) аналитическую модель для построения расчётной схемы, позволяющую выполнять прочностные расчёты и анализ конструкций в ПК ЛИРА-САПР.

Гибкий интерфейс и широкие возможности настроек и развития на базе открытой архитектуры, пользовательских сценариев и поддержки OLE интерфейсов.

Программа САПФИР для архитектурного проектирования зданий и сооружений

Виталий Бойченко, Олег Палиенко, Роман Водопьянов, Александр Шут

Интенсивное развитие строительных технологий, жесткая конкуренция, высокие требования к срокам и качеству проектных работ — эти и другие факторы современного рынка обусловливают необходимость повышения уровня автоматизации, совершенствования используемых инструментов, применения в инженерной практике новых приемов и методов построения моделей. САПФИР — это новый инструмент, обеспечивающий конкурентное преимущество вашей организации.

Программа САПФИР, построенная на базе мощного трехмерного параметрического ядра, представляет собой удобный инструмент для архитектора, позволяющий эффективно решать задачи проектирования практически на всех стадиях — начиная от эскизов и проектного предложения, включая стадию «П», и заканчивая подготовкой рабочей документации для объектов строительства.

Удобным его делает сочетание возможностей свободного формообразования в трехмерном пространстве и проработки конструкций на основе таких параметризованных элементов, как стена, колонна, перекрытие и т.д. Эффективность и универсальность для разных стадий проектирования обеспечиваются быстрым трехмерным «движком» и системой документирования с поддержкой черчения на плоскости в соответствии с требованиями СПДС.

Не только архитектор, но и конструктор может успешно работать с программой. Используя возможности трехмерного редактора САПФИР, конструктор выполняет подготовку аналитической модели, на базе которой создается расчетная схема здания.

Хотя архитектор и конструктор тесно сотрудничают при работе, они, тем не менее, применяют различные подходы к моделированию строительных объектов. В связи с этим модели, созданные архитекторами, зачастую не могли непосредственно использоваться для прочностного анализа. Как правило, конструктор, чтобы выполнить расчет и анализ конструкций, создавал расчетную модель здания заново, с «нуля». Результаты огромного труда, проделанного архитектором, воплотившиеся в многочисленных моделях, не могли быть полностью унаследованы.

Программа САПФИР радикально изменила ситуацию к лучшему. САПФИР объединяет архитектора и конструктора в работе над проектом благодаря реализованному в ней дуальному представлению модели, суть которого заключается в том, что архитектурная и аналитическая модели обрабатываются совместно. Архитектор создает проект из различных элементов здания, оперируя их архитектурными моделями. При этом незаметно для себя он формирует и аналитическую модель. Это не требует никаких дополнительных усилий от пользователя, поскольку программа сама занимается актуализацией, синхронизацией и контролем корректности. На любом этапе можно переключить режим визуализации и увидеть аналитическое представление. Можно выделить несколько конструктивных элементов и визуально сопоставить оба представления модели на одном наглядном изображении. Более того, можно импортировать сетку конечных элементов из ПК ЛИРА и, переключая видимость объектов, производить визуальную верификацию адекватности расчетной схемы.

Поддерживая дуальное представление модели, САПФИР обеспечивает комфортную среду для плодотворного диалога и активного сотрудничества специалистов. Это существенно повышает эффективность проектирования, заметно сокращает расходы на создание моделей, позволяет испробовать несколько вариантов и в результате приблизиться к оптимальному решению.

Архитектурная модель используется для визуализации и документирования проекта, обеспечивает построение планов, фасадов и разрезов, получение чертежей. Фрагменты архитектурной модели могут применяться в качестве основы для формирования чертежей узлов. Поскольку изображения проектируемого объекта во всех видах получаются на основе единой трехмерной модели, обеспечивается естественная синхронизация видов. Все изменения, которые внесены в конструкцию на каком-либо изображении, автоматически отражаются на всех остальных проекциях. Такой подход исключает механические ошибки и любые несоответствия между планами этажей, разрезами и другими изображениями.

Аналитическая модель передается в программный комплекс ЛИРА в качестве геометрической основы для формирования расчетной схемы и последующего анализа напряженно-деформированного состояния конструкции.

Программа САПФИР предоставляет средства для работы с библиотекой материалов, в которой имеются бетон, сталь, кирпич, стекло и т.д., а также многослойные материалы. Для каждого материала в библиотеке указаны визуальные характеристики и физико-механические свойства. Визуализация осуществляется с использованием палитры цветов и текстур. Предусмотрены инструменты для редактирования палитры, импорта текстур и создания новых цветов. На планах этажей и в сечениях материалы автоматически обозначаются штриховками в соответствии ГОСТ 2.306-68, что освобождает проектировщика от ряда рутинных операций. Многослойные материалы соответствующим образом отображаются на планах. На пересечениях и стыках участков стен учитываются приоритеты материалов, в том числе присутствующих в составе многослойных конструкций. При построении аналитической модели автоматически определяется положение несущего слоя.

Построение элементов модели проектируемого здания производится графическими средствами на наглядных изображениях. При этом получается полностью параметризованная модель. В специальных окнах САПФИР показывает структуру модели, предоставляет доступ к каждому ее элементу и параметру. Используя окно «Структура проекта», проектировщик может выбирать требуемые элементы для редактирования, подсвечивать их или скрывать, делая невидимыми. В любой момент на любом этапе можно изменить параметр, например высоту этажа или толщину стены, и это немедленно приведет к оперативному перестроению моделей. Вносимые изменения «на лету» отражаются на всех видах и даже на чертежах. Такая параметризация способствует высокой вариативности моделей, провоцирует многовариантное проектирование, облегчает творческий поиск оптимальных решений.

Аккуратность моделей достигается за счет высокой точности построений. При этом проектировщику помогают интеллектуальные механизмы позиционирования локатора ввода точек в трехмерном пространстве. Программа следит за движениями мыши и будто угадывает желание пользователя построить перпендикуляр или касательную. На экране появляются «магнитные» линии, вдоль которых локатор может скользить, как по линейке. Стоит задержать курсор на несколько мгновений над изображением элемента на любой проекции, как программа подсвечивает точки позиционирования, а кроме того, опционно может отображаться оперативная информация об элементе. Для позиционирования могут также использоваться традиционные в строительстве прямоугольные и радиальные сетки координационных осей, автоматически обозначаемые на планах этажей в соответствии с ГОСТ 21.101-97.

Мощные инструменты редактирования позволяют переносить и поворачивать элементы, а также корректировать их форму. Можно превращать прямолинейные участки стен или контуров плит в дугообразные, менять радиус кривизны, добавлять промежуточные вершины. Всё это делается графическими средствами легко, просто и наглядно. Реализована возможность построения эквидистант и выполнения симметрии. Для синтеза формы, в частности, используются тела вращения и гиперболические параболоиды. Созданные ранее объекты доступны затем для редактирования на любом последующем этапе. Чтобы изменить форму, достаточно задать другие значения параметров в диалоге или просто подвигать контрольные точки при помощи мыши. Для ввода точных координат в числовой форме всегда доступно специальное окно, куда данные мгновенно «влетают», стоит только прикоснуться к цифровой клавиатуре.

При построении и редактировании стен они автоматически стыкуются друг с другом. Можно отключить автоматическую стыковку. Можно выполнять стыковку и подрезку стен в полуавтоматическом и ручном режиме. Выполняется также подрезка стен по крышам и крыш по крышам. Подрезки автоматически корректируются в динамике при переносе объектов или редактировании их формы.

Моделирование окон и дверей осуществляется на базе библиотеки параметрических объектов. Наглядно происходит выбор типа проема, затем, при определении параметров, можно моделировать различное количество створок, отливы, подоконники, четверти на планах, направление открывания и привязку к поверхности стены или крыши. Размещение проемов происходит графически: нужно только указать место на стене или на скате кровли.

Моделирование балок и колонн происходит с использованием библиотеки параметрических сечений, маркировка которых и набор параметров полностью соответствуют железобетонным профилям, представленным в ПК ЛИРА 9.6. Размещаемые колонны могут автоматически ориентироваться по координационным осям и другим предварительно прочерченным линиям, в том числе радиальным.

В процессе создания этажей можно тиражировать элементы, ранее созданные на других этажах. При этом действуют фильтры по типам элементов. Можно отметить несколько одиночных элементов или группы по типам и скопировать их на другой этаж. При работе с планом этажа можно применять изображение плана другого этажа в качестве подложки. Цвета подложки, фона, метрической сетки, отдельных элементов и их групп по типам настраиваются пользователем.

Для оформления листов чертежей используются сценарии, автоматически формирующие рамку и основные надписи нескольких типов согласно ГОСТ 2.104-68. Проект может включать несколько листов чертежей. На каждом листе может быть размещено несколько видов, каждый в своем масштабе. Независимо от масштаба видов текстовые обозначения, размеры и надписи на чертежах наносятся шрифтом заданной высоты, штриховки делаются с установленным шагом. При выводе чертежей на печать толщина основных, тонких и разомкнутых линий определяется предварительными настройками. Значения, принятые по умолчанию, соответствуют требованиям ЕСКД.

Программа САПФИР построена по принципам открытой архитектуры. Это значит, что она предоставляет OLE-интерфейсы для доступа к моделирующему параметрическому ядру из внешних приложений. Благодаря этому не только разработчики, но и опытные пользователи могут развивать систему, наращивать ее возможности, расширять спектр моделируемых объектов. Это могут быть как пользовательские сценарии на JavaScript, так и отдельные приложения, созданные на компилируемых языках высокого уровня. Имеется также динамически связываемая библиотека интерфейсов для прикладного программиста.

Программа снабжена контекстной справочной системой, в статьях которой описаны меню, диалоги, пиктограммы и изначально установленные сочетания клавиш для быстрого доступа к функциям. САПФИР предоставляет возможность перенастроить сочетания клавиш, произвольно разместить окна и панели инструментов, выбрать цветовую гамму и стиль интерфейса.

Квалифицированный и доброжелательный персонал службы сопровождения оперативно отвечает на вопросы лицензионных пользователей.

Виталий Бойченко

Олег Палиенко

Ведущий инженер компании «ЛИРА софт».

Роман Водопьянов

Главный инженер компании «Лира сервис».

Александр Шут

Ведущий инженер компании «ЛИРА софт».