Методика автоматизации проектирования наружных сетей хозяйственно - бытового водоснабжения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

конференции. 2014. С. 37-39.

21. Сазыкин В.Г., Кудряков В.Г. Иерархия энергетических систем. Общие подходы к управлению // Роль технических наук в развитии общества: сб. статей межд. научно-практ. конференции. Т. 1. - Уфа: Аэтерна. 2014. С.40-43.

22. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Перспективы использования информационных систем для поддержки управления в энергетике // Инновационная наука. 2015. № 1-2. С. 87-90.

23. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Этапы развития стратегий и информационных систем управления производственными активами // Путь науки. 2015. № 5. С. 42-45.

24. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Особенности поддержки решения технических задач с помощью экспертных систем // Путь науки. 2015. № 8. С. 21-23.

25. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Использование нейронной сети в управлении производственными активами предприятия // Путь науки. 2015. № 9. С. 58-62.

26. Сазыкина О.В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Нейросетевой метод оценки потенциала развития хозяйственных систем // Социально-экономические и правовые основы развития экономики: коллективная монография. Уфа: Аэтерна. 2016. С. 52-77.

27. Сазыкина О. В., Кудряков А.Г., Сазыкин В.Г. Организация нейросетевого прогнозирования хозяйственной деятельности предприятия // Наука, образование, общество: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. Часть III. - М.: «АР-Консалт». - 2014. - С. 95-97.

28. Черкасова Н.И. Анализ состояния сельских электрических сетей 10 кВ в свете мониторинга отказов // Ползуновский вестник. - 2012. - № 4. - С. 49-54.

29. Сазыкин В.Г., Кудряков А.Г. Продление сроков эксплуатации изношенного электрооборудования. В сборнике: Наука, образование, общество: тенденции и перспективы: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 5 частях. ООО «АР-Консалт». 2014. С. 94-95.

© Александров Н.В., 2017

УДК 696.11

А.В. Алексейцев К.т.н., доцент ФГБОУ ВО «БГИТУ», г. Брянск, РФ М.С. Пыцкая

Студентка 4 курса строительного института ФГБОУ ВО «БГИТУ», г. Брянск, РФ А.А. Никишина Студентка 4 курса строительного института ФГБОУ ВО «БГИТУ», г. Брянск, РФ Н.С. Курченко К.т.н., доцент ФГБОУ ВО «БГИТУ», г. Брянск, РФ

МЕТОДИКА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАРУЖНЫХ СЕТЕЙ ХОЗЯЙСТВЕННО - БЫТОВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Аннотация

Описана методика автоматизированного проектирования наружной сети водоснабжения на примере хозяйственно-бытовой сети В1 с использованием САПР GeoniCS. Разрабатывается трасса и топология сети, строятся продольные профили участков. Уделяется внимание проектированию отдельных элементов сооружений.

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070

Ключевые слова

Автоматизированное проектирование, моделирование, инженерные сети, хозяйственно-бытовое водоснабжение.

В настоящее время актуальными являются вопросы синтеза оптимальных проектных решений строительных конструкций и инженерных коммуникаций. При этом для оптимизации необходима алгоритмизация проектных процедур. В работах [1-2] рассматривается один из возможных подходов к этому вопросу. В данной статье предлагается методика автоматизированного проектирования сети наружного хозяйственно-бытового водоснабжения (В1) с использованием САПР GeoniCS. Эта методика имеет перспективы использования для поиска оптимальных решений на основе алгоритмов эволюционного моделирования [3-5], где решаются задачи оптимизации стальных несущих конструкций.

Проектирование наружной сети водоснабжения в частном случае может содержать ряд этапов:

I. Разработка топологии и трассы линейного сооружения.

II. Построение рабочих продольных профилей.

III. Проектирование вспомогательных сооружений, входящих в состав сети.

IV. Расчет объемов земляных масс.

V. Генерация спецификации и чертежей рабочей документации.

Рассмотрим эти этапы подробнее, используя для их реализации САПР GeoniCS.

Этап I. Перед началом проектирования трассы инженерной сети В1 необходимо выполнить назначение текущих настроек включающих: начальное заглубление трубы от уровня планировочной поверхности, текущий уклон сети, диаметр колодцев, размеры камер, заглубление камеры относительно отметки низа трубы. Для линейных участков сети необходимо назначить: тип и размеры трубопровода по ГОСТ, тип изоляции (при необходимости), характеристики защитных футляров. Задаются нормативные минимально допустимые расстояния между сетью В1 и другими сетями на плане и на профиле, а также расстояния до объектов различного типа.

Трассировку сети В1 будем осуществлять при исходных данных, включающих разработанный фрагмент застройки, с выполненной его вертикальной и горизонтальной планировкой на построенных цифровых моделях рельефа. Для каждой из вершин трассы сети необходимо предварительно указать тип узлового соединения трубопроводов или проектируемого (существующего) сооружения в месте соединения труб. Существующая сеть представлена в виде двух линейных отрезков с общей вершиной 1 (рис. 1). Далее выполняем трассировку участка сети 1-2 способом трассировки - «Подключение к существующей

сети». При этом назначаем тип вершины 1 -«Подключение к сооружению», для вершины 2 тип - «Колодец». Участки 2-3, 3-4 проектируем свободной трассировкой, указывая тип вершин «Колодец». Для подключения сети к зданиям создаем еще два участка сети: 3-ВЫП1 и 4-ВЫП2, указывая для этих участков такой же как у участка 1-2 тип трассировки. В качестве вершин использовались значения «Подключение к сооружению» и «Выпуск из здания». Топология трассы этой сети может быть неокончательной, поскольку в результате построения профилей участков может возникнуть необходимость устройства перепадных колодцев для устранения больших заглублений или выхода сети на поверхность на величину, превышающую начальное заглубление.

Этап II. Осуществляется проверка корректности проекта путем построения проектных профилей для каждого из Рисунок 1 - Пример построения участков сети. трассы сети В1

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_

При необходимости делается корректировка при помощи подпрограммы «Редактор профиля», вызываемой из панели навигатора. Редактор профилей имеет набор средств, позволяющих изменять параметры сети с автоматической их корректировкой на плане. Для визуализации профиля определяется его вертикальный и горизонтальный масштаб, набор элементов для отображения (линии высот, уровень промерзания грунта, линии проектной поверхности и существующего рельефа и т.п.), цветовая схема, тип прокладки сетей и таблица профиля. Выполним построение профилей для проектируемой сети В1, изображенной на рисунке 1. Результат построения профиля показан на рисунке 2. Участок сети В1_2 здесь включает водопроводную трубу и колодцы 1-4.

Рисунок 2 - Профиль участка В1_2 водопроводной сети

Как видно на рисунке 2, колодцы 3 и 4 имеют значительную глубину (3,02 м и 5,38 м соответственно), что при такой схеме прокладке приведет к неоправданно большому объему земляных работ. Профиль нуждается в корректировке. Одним из способов корректировки может являться изменение уклона участков сети между колодцами и подъем сети. Выполним такие изменения. Уклон участка между колодцами 2-3 примем 5%о, а между колодцами 3-4 - 2%о. После этого поднимем 1-4 участок на величину минимального заглубления от отметки верха планировочной поверхности. В результате все элементы профиля перестраиваются автоматически. На рисунке 3 показано, что в колодцах 3 и 4 появились разрывы трубопроводов. Это означает, что профили участков сетей, подводящих воду к зданиям, необходимо откорректировать. Следует отметить, что разрыв сети в колодце 1 корректировать нецелесообразно, так как существующую сеть мы не перемещаем по высоте. Считаем, что в колодце 1 будет установлен насос с соответствующими трубами для осуществления подключения к существующей сети. Другим вариантом организации структуры сети могло быть устройство перепадного колодца с насосом на участке 4-5.

цглп прЬ'Дрпц

Рисунок 3 - Профиль участка В1_2 после корректировки

Аналогично, выделяя на плане участки подвода сети к зданиям, выполняем построения и корректировки профилей для них. Здесь выполнено проектирование дополнительного перепадного колодца

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_

для осуществления подключения сети к зданию. После того, как топология сети окончательно построена, можно выполнить подписание ее элементов, координатную привязку и приступать к деталировке.

Этап III. Выполняем проектирование основных элементов и сооружений. После окончания построения топологии сети детально прорабатываются все основные элементы, включающие камеры, колодцы, углы поворота, футляры, компенсаторы и т.п. Установку футляров выполняем на пересечениях сети с автомобильными дорогами. Для футляра можно из выпадающего списка указать тип трубы.

Проектирование колодцев рассмотрим на примере вершины 5 (рис. 4,а). Выбираем в форме деталировки сетей вершину 5. Далее в чертеже указываем направление прохода воды путем выбора отрезков сетей входящих в колодец. Затем в форме деталировки необходимо обновить свойства колодца и выбрать номер монтажной схемы. После этого назначаем схему узла соединения труб в колодце и тип ограничителя (запорной арматуры). Результат показан на рисунке 4,б. Аналогичные операции можно выполнить и для остальных колодцев. Дальнейшее проектирование колодцев осуществляем с использованием команды «Таблицы» панели навигатора, которая выводит на экран форму сводной таблицы, где отражены

а) б)

Рисунок 4 - Параметры колодца 5 и схема соединения труб

Рисунок 5 - Проектирование и визуализация сборных элементов колодца 5

данные по проектируемым колодцам. Конструктивное решение колодцев сгенерировано автоматически. При необходимости можно интерактивным путем выбрать типоразмер каждого из элементов.

Этап IV. Объемы земляных масс при устройстве проектируемой части сети В1 вычислим автоматизировано. При выборе сетей указываем все участки, кроме существующей сети. После этого в GeoniCS выполняется разметка, ввод параметров и вычисление объемов траншей и котлованов (рис. 6, 7).

Этап V. После того, как все данные по траншеям под трубы и котлованам под колодцы сформированы, их можно использовать для создания чертежей проектной документации. Далее составляем спецификацию элементов сети В1 с помощью процедуры «Таблицы спецификаций оборудования» из панели навигатора.

Часть позиций будет включена в перечень оборудования автоматически, часть оборудования необходимо добавлять с учетом особенностей проекта сети. Например, в рассматриваемом нами случае в таблицу спецификаций необходимо включить насос двухстороннего входа, фланцы и резиновые рукава с текстильным каркасом для соединения трубопроводов в перепаданных колодцах, измерительные приборы и запорную арматуру.

Редактирование параметров траншей

Параметры траншеи

Номер участка I 1 1 < ►

Откос I 2000.00 м

Укладка труб Отдельными труб - «

Плотность грунта I 1.800

Тип ковша Обратная лопата - «

Объем ковша I 0.25 - '

Толщина недобора I 0.10 м II

Цвет I_| фиолет... 11

Номер трубы I 1 1 <

Труба I 0-89x2

Рабочая зона I 0.25м ■

Высота подсыпки I 0.15м II

Высота засыпки I 0.00м ы

Стыковое соединение Сварное - ■

X

Отображать

Начало участка

Рисунок 6 - Эскиз схемы прокладки и параметры траншей

1*з«ер Celh Трубе fluuit иумло ПисетНяни д,нно tyfiWHD от, 4 01НИ МЖЧЛНЙНОМОН и СИчегм ЖЧПН И >.ÜHUt! Илей лпь Мчакьшко '.нвдьнч ПлС.иш»№«ЧН01О»ч«ма Среднее селение От*«. Рабочей im« Гмищ а недоборо СЯ5мн K'fb OÖ«J4

1 1 81_2 ЙвОй 0*«-00 0*11.« li.OS 0.Л гм.чо 0.89 1М.17 1.17 1.23 1Л> 2000... 0.2S U.I0 0.07 lJuW

1 2 Bl_i Й»9к2 0*11.09 0+21.6J 10.Я ICH JM.li 1.21 1М.2В 0.« О.ВЗ 0.73 2000... 0.00 u.io 0.07 1

1 3 Hl 2 СМ0х2 0+2!-« 0-H9.7D 23.0/ 1.0t 134.28 2.63 18S.80 1.51 S.S? ЗЯ 2000... 0.2Ь 1.10 0.17 дач

1 "t Bl_i 039*2 MB.« D+09.BD S.B0 L21 ¡34.28 1.64 1M.S2 0.84 1.00 1.» 2000... 0.00 0.10 O.Ot 13 .

1 i 8l_-l Ci80x2 MO .00 0+08.bÖ S. SO L39 IBii.BO 2.И 187.00 1.10 3.96 153 2000... о.оа 0.10 о.оь ■V,

1 t 8l_4 £М9к2 04®-i0 0+20.13 11.63 Lli isi.oo 1.32 186.96 0.» 0.90 0.44 2000... а.оо d.10 0.07 ЮЛ!

f нл Габпии

Тз6л*да оо «чао тртлмЯ

ПЬргчстры ОтОбражсчи*

Инн «и» | £~ГAflLKA.T FMNShtJ

:U*T ДПОГЛОКУ

[ Вставить о чертеж |

Рисунок 7 - Результат формирования данных о траншеях

Вид таблицы спецификаций приведен на рисунке 8. Завершающим этапом работы при проектировании сети В1 является подписание футляров и других элементов сети, оставшихся не замаркированными. Чертеж сети В1, подготовленный с помощью программных средств комплекса GeoniCS, представлен на рисунке 9.

Заключение

1. Сформирована последовательность этапов автоматизированного проектирования сети водоснабжения, которая может быть эффективно использована при разработке алгоритма оптимального проектирования инженерных коммуникаций такого типа.

2. Использование САПР GeoniCS для подготовки документации позволяет существенно сократить трудоемкость работ.

Таблица Редактирование

+s й? X. -А. V g Q

ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ОБОРУДОВАН^ Ш-О НЕСТАНДАРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Ш О ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Ш О ГРУЗОПОДЪЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ШО ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ Ш-О ВЕНТИЛИ ИЗ ПЛАСТМАСС ЁНЕа САНИТАРНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУ, Ш □ УНИТАЗЫ, ЧАШИ, БАЧКИ, ПИССУ;| Ш-О УМЫВАЛЬНИКИ а О МОЙКИ И РАКОВИНЫ |±| □ ВАННЫ, ДУШЕВЫЕ ПОДДОНЫ, БИ| В □ СИФОНЫ

а О ПРОЧЕЕ САНТЕХОБОРУДОВАНИЕ В О СМЕСИТЕЛИ ОБОРУДОВАНИЕ

шйШШШШ

а □ НАСОСЫ ТИПА "ЦН", "ЦНС" а —1 НАСОСЫ ТИПА "К" 3 □ НАСОСЫ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ВЗВЕСЕ! а □ НАСОСЫ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ БЫТОв| а О НАСОСЫ АРТЕЗИАНСКИЕ а О НАСОСЫ ТИПА "ВК", "ВКС", "ВВН' |+|-_| НАСОСЫ - ДОЗАТОРЫ В О ПРОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ а-О АРМАТУРА ИЗ КОВКОГО ЧУГУНА И ц| Ш-О АРМАТУРА ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА И СТ. |±|0 ТРУБЫ И ФЛАНЦЫ

На.., Наименование Марна Код Постав... Ед, и... Кол. Вес... Коммен...

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ¥

1 ВОДОМЕР МНОГОСТРУЙНЫЙ ВВ-150 796 Постав.. ШТ 2 27

2 <: пусто > < пусто > <пус... <: пусто > -■-густ. 0 0 <пусто>

САНИТАРНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ о

ОБОРУДОВАНИЕ *

|] НАСОС ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬ... Д200-95 796 Постав.. ШТ 1 0

2 < пусто > пустое <пус... < пусто > -л у 1. 0 0 <пу[ :]:

ТРУБЫ И ФЛАНЦЫ ®

1 ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСВАРНЫЕ П.. ГОСТ 1070.. 006 2 М 102.... 439.11

2 Серия Г:М/|П Трубы полимерные со стр.. ГОСТ Р 54... 006 2 М 27.52 0

3 Теплоизоляция Маты из стеклянного шт.. ГОСТ 1839... М 8.5 0

4 ЗАГЛУШКА 80-25 ГОСТ 1283... 796 Постав.. ШТ 2 3

5 ФЛАНЕЦ 100-10 040СТ34-... 796 Постав., ШТ 8 11

6 РУКАВ РЕЗИНОВЫЙ НАПОРНЫЙ С ТЕКС... ГОСТ 1869... 006 Постав.. м 6 0

7 < пусто > <пусто = «пус... <пусто> <пуст.. 0 0 <пусто>

НЕСТАНДАРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

1 СТВОЛ ПОЖАРНЫЙ ЛАФЕТНЫЙ ПЕРЕН... ТУ22-4425... 796 Постав... ШТ 1 22

-I ______ л л

Рисунок 8 - Результат формирования спецификации сети В1

Рисунок 9 - План сети В1

Список использованной литературы:

1. Алексейцев, А.В., Рожнов, В.С., Курченко, Н.С. Применение твердотельного моделирования в инженерном благоустройстве территорий. В сборнике: Современные строительные материалы, технологии и конструкции. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию ФГБОУ ВПО «ГГНТУ им. акад. М.Д. Миллионщикова». Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова. - 2015. - С. 625-630.

2. Курченко, Н.С., Рожнов, В.С., Алексейцев, А.В., Соболева, Г.Н.

Об автоматизированном проектировании наружных инженерных сетей водоснабжения и водоотведения. В сборнике: Проблемы инновационного биосферно-совместимого социально-экономического развития в строительном, жилищно-коммунальном и дорожном комплексах материалы 4-й международной научно-практической конференции, посвященной 55-летию строительного факультета и 85-летию БГИТУ. - 2015. -С. 96-100.

3. Серпик, И.Н., Лелетко, А.А., Алексейцев, А.В. Эволюционный синтез металлических плоских рам в случае оценки несущей способности по методу предельного равновесия. Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2007. - № 8. - С. 4-9.

4. Алексейцев, А.В., Курченко, Н.С. Поиск рациональных параметров стержневых металлоконструкций на основе адаптивной эволюционной модели. Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. - 2011.- № 3.- С. 7-14.

5. Алексейцев, А.В., Серпик, И.Н. Оптимизация плоских ферм на основе генетического поиска и итеративной

процедуры триангуляции. Строительство и реконструкция. - 2011. - № 2. - С. 3-8.

© Алексейцев А.В., Пыцкая М.С., Никишина А.А., Курченко Н.С., 2017

УДК 624.012

Аль киари Мохаммед Яхья али

студент магистратуры Р.Г. Абакумов, к.э.н., доцент БГТУ им. В. Г. Шухова г. Белгород, РФ

ВИДЫ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ВОСПРОИЗВОДСТВЕ ЗДАНИЙ

Аннотация

В статье представлен обзор основных конструкций сборно-монолитных перекрытий, рассмотрены области применения, представлены их достоинства и недостатки.

Ключевые слова Перекрытие, сборно-монолитное, характеристика.

Сборно-монолитные конструкции мало распространены в России, однако их применение в строительстве является наиболее экономически эффективным. Сборно-монолитные перекрытия обладают многими преимуществами по сравнению с классическими монолитными или классическими сборными.

Доля сборно-монолитных конструкций для перекрытий в странах Евросоюза по разным оценкам составляет от 20% до 35%. В нашей же стране до 2008 года такие перекрытия не применялись вовсе.

Существует ряд проблем, связанных с применением классических монолитных перекрытий: они имеют большой удельный вес, недостаточные показатели по теплозащите и звукоизоляции, требуют трудоемкий технологический процесс съемной опалубки, использование специальной грузоподъемной техники, а также много других дополнительных трудозатрат. Соответственно вопрос поиска более прочных, легких, экономичных, удобных при монтаже конструкций перекрытий уже давно актуален при возведении, а также реконструкции различных объектов. Такими конструкциями являются сборно-монолитные перекрытия.

Особенность устройства перекрытий - блоки и балки, которые являются несъемной опалубкой, также воспринимая на себя нагрузки, возникающие при бетонировании.

На рис. 1 представлена общая конструктивная схема сборно-монолитного перекрытия. В составе перекрытия четыре основных элемента: балки со встроенным треугольным каркасом; пустотелые блоки; арматурная сетка; слой скрепляющего монолитного бетона.

Рисунок 1 - Общая конструктивная схема сборно-монолитного перекрытия