Информационные технологии расчета и проектирования зданий и сооружений на основе современных программных комплексов

По мнению Главгосэкспертизы России, «анализ современного состояния проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений свидетельствует о необходимости реализации комплекса мер по повышению качества расчетных обоснований проектных решений строительных конструкций». Современный подход к решению этой задачи основан на применении компьютерных расчетных комплексов, позволяющих значительно облегчить столь трудоемкий процесс.

В крупных проектных организациях существуют иерархически выстроенные конструкторские отделы, которые занимаются расчетом сооружений. Обычно это отделы с полным составом специалистов, среди которых: главный специалист, руководители групп, ведущие инженеры, инженеры различных категорий, способные решать конструкторские задачи любого уровня сложности, используя различные методы расчета. Для этой категории специалистов применение расчетных программных комплексов давно стало привычным делом. Однако вновь принимаемые сотрудники должны ими быстро и качественно овладевать. А с усложнением решаемых расчетных задач и опытным специалистам также требуется периодически обновлять знания в этой области.

Кроме того, специалисты, уже работающие с подобными программами, порой изучали их самостоятельно, зачастую используя нелицензионное программное обеспечение, которое в 99 % случаев имеет ограниченные возможности по сравнению с оригинальным программным продуктом и фактически используется лишь на 20 % своих возможностей. У таких пользователей владение методами автоматизированных расчетов носит бессистемный характер, что может сказаться на достоверности производимых расчетов. Наблюдается также значительный разрыв между числом автоматизированных рабочих мест в проектных организациях и числом сотрудников, способных полноценно использовать их возможности. Качественно овладеть техникой работы с необходимыми лицензионными программами без привлечения квалифицированных преподавателей практически невозможно. Поэтому появляется потребность в соответствующем обучении и усиливается мотивация к повышению квалификации.

При покупке у разработчиков лицензионного программного обеспечения стоимостью в несколько тысяч долларов руководители организаций — пользователей программных комплексов осознают необходимость обучения своих сотрудников работе с этим «инструментом для расчета конструкций», освоения всех тонкостей этой работы и в полном объеме.

Следует особо подчеркнуть важность такого обучения для инженеров-расчетчиков из небольших организаций, где зачастую есть только один специалист, способный рассчитывать конструкции. Поэтому становится понятным интерес конструкторов и проектировщиков, связанных с расчетами зданий и сооружений, к освоению данных программных продуктов, предлагаемых на различных курсах обучения.

Возрос также интерес студентов старших курсов строительных вузов к прохождению такого обучения в рамках дополнительного профессионального образования, так как многие из них стремятся начать работать по специальности еще будучи студентами, а знания расчетных программных комплексов и систем автоматизированного проектирования значительно повышают их конкурентоспособность в конструкторских группах.

В настоящее время Институт строительства и архитектуры Московского государственного строительного университета (ИСА-МГСУ) в сотрудничестве с ООО «Лира сервис», официальным представителем разработчика программных комплексов «ЛИРА» и «МОНОМАХ» в Российской Федерации, проводит обучение по их использованию. ООО «Лира сервис» предоставляет ИСА-МГСУ лицензионное программное обеспечение и консультационные услуги. Все программное обеспечение семейства «ЛИРА» сертифицировано Госстроем России и рекомендовано Главгосэкспертизой России для расчетов сложных строительных конструкций.

В институте имеют место различные формы обучения, рассчитанные как на квалифицированных специалистов, конструкторов и проектировщиков, так и на студентов старших курсов строительных вузов. Основная задача обучения — грамотное использование автоматизированных расчетных систем, в частности по направлению «Расчет зданий и сооружений с использованием программных комплексов «ЛИРА» и «МОНОМАХ».

К базовому уровню знаний слушателей предъявляются следующие требования:

• умение пользоваться MS Windows;
• знание методов конструирования и расчетов строительных конструкций зданий и сооружений.

В учебном центре ИСА-МГСУ обычно предлагается два варианта учебных программ по использованию программного комплекса «ЛИРА»: для начинающих и для опытных пользователей. Для последних в программу включены расчеты сложных конструкций с использованием метода суперэлементов, расчет железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности, расчет вантовых и мембранных конструкций с учетом геометрической нелинейности, решение задач постадийности возведения (монтажа) и эксплуатации конструкций.

Рис. 1

Так как потребность в специалистах по расчету конструкций достаточно велика, то появилась новая система взаимоотношений «вуз — предприятие», направленная на повышение качества подготовки специалистов, владеющих методами расчетов и обоснования выбранных проектных решений строительных конструкций зданий И сооружений путем автоматизации инженерных расчетов (рис. 1). При этом создаются и укрепляются связи вуза и предприятий — основных потребителей выпускаемых специалистов, владеющих необходимой квалификацией в области расчета конструкций.

В этой системе взаимоотношений обучение ведется по двум направлениям:

• обучение по целевым заказам предприятий;
• повышение квалификации специалистов, работающих на предприятии.

Рис. 2

Такой подход обеспечит значительное увеличение численности специалистов, умелых пользователей современных расчетных программных комплексов, что и будет способствовать решению задач повышения качества и скорости ведения проектных разработок.

Возможны два пути освоения программного продукта: самостоятельный и в вузе (плюсы и минусы этих форм обучения представлены на рис. 2).

В пользу вузовского освоения программного продукта по направлению «Расчет зданий и сооружений с использованием программных комплексов «ЛИРА» и «МОНОМАХ» говорит то, что таким способом уже обучены специалисты многих предприятий Москвы и Московской обл., других регионов России и стран ближнего зарубежья. Среди них: ГУП «Мосгоргеотрест», ЗАО «ИНРЕКОН», ОАО «ДСК-2», 000 «ГАСПРОЕКТ», ООО «ЛТ-проект», ЗАО «Ярославгражданпроект», ОАО «Тюменский промстройпроект», ООО «Регион Проект» (г. Калининград), ООО «Промстальконструкция» (г. Ростов), МУ «УКС» (г. Старый Оскол), ОАО «АСТАРТА» (г. Березники Пермского края), ООО «Арт Проджект», проектировщики из г. Астаны (Казахстан) и др.

В перспективе возможно внедрение названных современных технологий в систему базового образования и создание веб-портала как формы дистанционного обучения.

К достоинствами веб-портала следует отнести:

• возможность доступа с любого компьютера, подключенного к сети Интернет;
• удобное время обучения, в частности, без отрыва от производства;
• возможность увеличения числа обучающихся;
• оперативная статистика успеваемости обучающихся на основании периодического тестирования;
• отсутствие требования дополнительного программного обеспечения и настроек на стороне обучающегося.

В Институте строительства и архитектуры МГСУ 26—27 сентября с. г. проводится бесплатный семинар «Использование современных программных комплексов для расчета строительных конструкций в подготовке инженеров строительных специальностей» при участии Международной ассоциации строительных вузов, факультета ПГС и ООО «Лира сервис».

Семинар приурочен к выходу в свет новой версии учебного программного комплекса для автоматизированного проектирования «ACADEMIC set». Эта лицензионная версия программного обеспечения на 20 рабочих мест включает полномасштабные (без ограничения числа элементов) программные продукты:

• программный комплекс «ЛИРА 9.4 PRO»;
• специализированные расчетно-графические системы «Монтаж-плюс», «МОСТ», «Динамика плюс», «ЛИРА-КМ», «ЛИРА-ГРУНТ», «Вариации моделей»;
• программный комплекс «МОНОМАХ 4.2 PRO»;
• «Пакеты прикладных программ» (математика, геометрические характеристики сечений и статический расчет);
• комплекты справочной и обучающей литературы.

Участники семинара — пользователи программных комплексов «ЛИРА» и «МОНОМАХ» обеспечиваются комплектами демонстрационных материалов и специальной литературой («Компьютерные модели конструкции» и «Расчет и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона») и имеют 50% скидку на приобретение программного комплекса «ACADEMIC set».

Н.И. Сенин, к.т.н., проф.,
Б.Ф. Ширшиков, к.т.н., проф.,
Л.X. Сафина, к.т.н., доц., ИСА-МГСУ

Журнал "Промышленное и гражданское строительство" №9, 2007   12.10.2007