Конструктивное проектирование

Архитектура – явление очень сложное, связанное многими нитями с обществом, экономикой и культурой. Двусторонность природы зодчества, в котором веками переплеталось материальное и художественное, породила не только трудности познания архитектуры, но и возможности многосторонних подходов к ней. С одной стороны, современная архитектура невозможна без сложных инженерных расчетов, рациональных прочных структур, определяющих архитектурную форму, или синтезированных с ней. С другой стороны, расчеты и конструкции сами по себе являются техническими условиями возникновения архитектуры и ее возможного обогащения.

Исследования инженеров-проектировщиков на стадии предпроектной подготовки, в отличие от теоретических исследований, вынуждены осуществляться в сравнительно короткие сроки. Они включают в себя: исследования земельно-правовых и имущественно-правовых отношений; инженерные изыскания (геодезические, геологические, гидрогеологические, метеорологические и климатические, экологические и санитарно-эпидемиологические и другие); социально-экономические изыскания; историко-культурные и археологические исследования; исследование перспективного градостроительного развития территории; обследование несущих конструкций объекта по объектам реконструкции; обследование несущих конструкций соседних объектов (при работах в стесненных условиях); научное обоснование разработки (при необходимости); характеристику эффективности разработки проекта.

Таким образом, проектирование можно рассматривать, с одной стороны, как заключительную фазу процесса исследований, а с другой стороны, – как начальную фазу производственного процесса реализации объекта капитального строительства. Результатом проектирования является не материальный объект, а графическая реализация идеи, удовлетворяющая определенным требованиям заказчика и требованиям социальной среды.

В результате исследований происходят открытия, обнаруживающие либо ранее неизвестные, но реально существующие явления и взаимосвязи между ними, либо фрагменты действительности. Такие открытия увеличивают область наших познаний, как в результате обнаружения новых явлений, так и вследствие полученных дополнительных знаний об уже известных явлениях. Открытия формулируются в виде некоторых обобщенных утверждений, имеющих силу при наличии некоторых условий, породивших эти открытия.

Помощником в их решении в век информационных технологий является компьютер, который с самого начала задумывался и создавался для выполнения сложных расчетных процедур.

По мере создания и совершенствования технической базы и программного компонента, вычислительный блок стал позволять совершать все более объемные и сложные расчеты, в которых были заинтересованы и специалисты математического профиля, и профессионалы разных технических специальностей, в том числе и проектировщики.

Например, при разработке проекта архитектор выполняет чертежи объемно-планировочных решений в Autodesk AutoCAD Professional–трехмерной системе автоматизированного проектирования и черчения, разработанной компанией Autodesk, или в другой графической автоматизированной программе, а инженер импортирует графический объект в виде геометрических исходных данных расчетной модели в многофункциональный программный комплекс для проектирования и расчета основных строительных конструкций различного назначения (Лира, Stark, StrukturCAD и другие). Реализованный метод расчета – метод конечных элементов (МКЭ). Выполняется расчет на статические (силовые и деформационные) и динамические воздействия. Производится подбор или проверка сечений стальных конструкций и (или) армирования сечений железобетонных конструкций. Выдаются эскизы рабочих чертежей КМ, а также чертежи железобетонных элементов. Множественные специализированные системы позволяют моделировать работу массивов грунта, рассчитывать мостовые сооружения, моделировать работу сооружения в процессе монтажа, исследовать поведение конструкции под динамическими воздействиями во времени и многое другое.