автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Компьютерная технология системотехнического проектирования стальных строительных стоек

На правах рукописи

ШУВАЛОВ АНДРЕЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

РГБ ОД

г: Л .

КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТОЕК

Специальность 05.13.12. Системы автоматизации проектирования (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Брянской государственной инженерно-технологической академии

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Юдин Ю.Я.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шапошников H.H.

кандидат технических наук, доцент Рубцов A.B.

Ведущая организация: Проектный институт ОАО "БрянскГражданПроект"

Защита диссертации состоится 16 мая 2000 года в 13— часов на заседании диссертационного совета Д053.11.11 при Московском государственном строительном университете (МГСУ) по адресу: г. Москва, Ярославское шоссе, 26, ауд. 321г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "М/ " 0/7/><2sf? 2000 г.

-у—

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для конструктивного решения зданий и сооружений различного функционального назначения широко используются металлические конструкции в виде стоек (колонн), которые являются важным конструктивным элементом, воспринимающим и передающим основные силовые воздействия и определяющим объем и архитектурную форму. К стойкам относятся колонны каркасов промзданий, встроенных этажерок, опоры эстакад и путепроводов.

Металлические конструкции в результате их длительной эксплуатации претерпевают физические изменения, обусловленные процессами старения и коррозии, накапливают дефекты вследствие внешних силовых воздействий (атмосферных, техногенных, технологических и др.), что приводит к изменению их геометрии и напряженно-деформированного состояния.

Технологическое перевооружение промышленности как необходимое условие экономического роста требует проведения реконструкции существующих зданий и сооружений, а также повышения эффективности нового строительства.

Значительный объем проектно-конструкторских 1 работ в новом проектировании и реконструируемом строительстве промышленных объектов зданий и сооружений связан с известной трудоемкостью, ответственностью, точностью решения и надежностью проектно-конструкторских разработок и ставит перед исследователями и проектировщиками весьма актуальную задачу создания автоматизированных методов расчета и проектирования строительных конструкций. Тематика исследования диссертации направлена на решение этой актуальной задачи.

Цель и задачи работы. Целью работы является создание предметно-ориентированной системы автоматизированного многовариантного проектирования стальных стоек (колонн) и их элементов для новых и реконструируемых объектов с учетом енижения трудоемкости проектирования, оценки напряженно-деформированного состояния, реализации оптимизационных методов расчета, графического анализа результатов и др.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

1. Анализа современного состояния развития автоматизированных методов расчета в области расчета и конструирования стальных стоек (колонн).

2. Разработки физико-математической модели, алгоритмов многовариантного проектирования стальных стоек (колонн).

3. Создания интегрированной электронной базы данных нормативной, справочной и другой информации для САПР стальных стоек (колонн).

4. Разработки системы диалогового и графического представления исходной и результирующей информации на основе формализованной схемы конструкции.

5. Создания интегрированного программного комплекса, с базой данных нормативной и справочной информации, позволяющей снизить трудоемкость проведения статического и конструкционного расчетов.

6. Разработки системы автоматизации проектирования узлов колонн на основе декомпозиции.

7. Реализации оптимизационной задачи конструктивного решения металлических колонн.

Объект исследования: стальные стойки (колонны) и процесс их проектирования с помощью автоматизированных методов расчета.

Теоретическая и методологическая база исследования: системотехника строительства, математическое и физическое моделирование, алгоритмизация и программирование, методы строительной механики стержневых систем, методы оптимального проектирования.

Методологическая схема исследования приведена на рисунке 1. Научная новизна.

1. Создана новая САПР металлических стоек с гибким комплексом программного обеспечения и базой данных для получения из множества вариантов эффективного проектного решения (предметно ориентированная САПР).

2. Разработан интерактивный режим исследования: конструктивных решений стоек в широком диапазоне и их частей; напряжённо-деформированного

Цель - создание методологии и разработка предметно-ориентированной системы автоматизированного многовариантного проектирования стальных стоек (колонн) и их элементов для новых и реконструируемых объектов.

Задачи исследования

развития области

- Анализ современного состояния автоматизированных методов в расчета и конструирования стальных стоек (колонн).

Разработка физико-математической

модели, алгоритмов многовариантного проектирования стальных стоек (колонн).

- Создание интегрированной электронной базы данных нормативной, справочной и другой информации для САПР стальных стоек (колонн).

Разработка системы формализованного представления проектируемой системы для диалогового и графического представления исходной и результирующей информации.

- Создание системы с интегрированным программным комплексом, с базой данных нормативной и справочной информации, что позволит снизить трудоемкость проведения статического и конструкционного расчетов.

Разработка системы моделирования работы стальных колонн при их расчете в прямой и обратной задаче.

Диалоговое взаимодействие

исследователей-пользователей с объектной САПР.

- Реализация оптимизационной задачи конструктивного решения металлических колонн по критериям качества.

Получение результатов и создание методологии, математического

обеспечения и программного средства интегрированной САПР колонн.

10

Анализ проектирования строительных стоек

Анализ развития и нынешнего состояния автоматизированных средств

Математические

методы

реализации

модели и программной

Методологические подходы

Системотехнический подход Методы проектирования Методы оптимального проектирования

Разработка концептуальных основ создания автоматизированной системы проектирования колонн

Разработка специального математического обеспечения 7

Разработка архитектуры и программного средства САПР колонн 8

Апробация САПР при проектировании и реконструкции колонн 9

Рис. 1. Методологическая схема исследования

состояния стоек при проектировании и усилении с использованием минимально необходимой исходной информации, отображающей изменения расчётной схемы, полей силовых воздействий, физико-механических свойств материала и другие изменения.

3. Создана база данных нормативной, директивной, справочной и другой информации, которая взаимосвязана с расчётно-проектировочным комплексом в автоматическом или автоматизированном режиме с целью гибкого варьирования результирующей информации и получения окончательного проекта.

4. За счет оптимизации отдельных частей стальных колонн достигнуто снижение массы металла до 8-12%.

Практическая полезность работы заключается в разработке структуры и схемы информационного взаимодействия модулей САПР колонн, обеспечивающих снижение трудоемкости подготовки исходной информации с поиском оптимального проекта колонны и ее частей как в интегральной, так и в дифференциальной схеме проектирования.

Достоверность научных результатов подтверждается решением тестовых задач и сравнением результатов расчета стоек по разработанной системе с результатами расчетов по другим системам.

Апробация, публикации и использование полученных результатов. Основные положения работы доложены и получили одобрение на международной научно-технической конференции в БГИТА в 1998 году и опубликованы в пяти статьях. Система апробирована при проведении исследований несущей способности колонн промзданий на ОАО БМЗ (г.Брянск), ОАО Анод (г.Дятьково) и др. Система используется в учебном процессе при выполнении лабораторных работ по САПР, в курсовом и дипломном проектировании.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа

изложена на 146 страницах, содержит 87 страниц машинописного текста, 73 рисунка и 5 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность выбранной темы, поставлены цели и задачи исследования и приведены основные научные положения.

В первой главе дается анализ существующих компьютерных технологий по проблемам автоматизированного проектирования и реконструкции колонн. Рассматриваются (рис.2) общие признаки, структурно-параметрические особенности, модель функционирования и назначение конструкции колонн.

По форме сечения

постоянного

переменного

раздельного

Колонны

По напряженному состоянию

Центрально-сжатые

Внецентренно-сжатые

Жестко закрепленные

I

По материалу

По условиям закрепления

Каменные

Железобетонные

Металлические

Деревянные

Шарнирно Комбинированного

закрепленные закрепления

По типу сечения

Т

Сплошного сечения

I

1x11 □ о о

□ а

II □

Сквозного сечения

I

перфорированные

По типу

соединения

I

На планках

решетчатые

Рис. 2 Классификация колонн

к

Обозначается подмножество типов конструктивных решений колонн и их элементов. Рассмотрены существующие методы и программные средства по проектированию колонн.

Обзор работ по существующим программным средствам расчета строительных конструкций показал, что расчетом стержневых конструкций занимались многие проектные организации и институты. Однако системы, обладающей широким спектром возможностей, таких как: возможности нового проектирования и реконструкции; автоматизации достаточно сложного подбора расчетных длин стержней; имеющей мощную базу данных нормативной, справочной и другой информации при минимальных исходных данных; обеспечивающей многовариантность проектирования, автоматизацию конструирования узлов и деталей с графической интерпретацией и оптимизацию расхода металла - не было создано ранее.

Около 60 % всех аварий происходит в период строительства и около 40 % - в период эксплуатации. Основной технической причиной аварий является потеря устойчивости (41,3%).

В цехах предприятий черной металлургии в колоннах появляется местное коробление от действия высоких температур. При эксплуатации металлоконструкций колонн в агрессивных средах наблюдается поражение коррозией, обусловленное отложением пыли, увлажнением, соприкосновением с грунтом, отсутствием защиты от атмосферных воздействий и т.д. Количество повреждений колонн возрастает в процессе эксплуатации, от механических ударных воздействий вследствие срывов и падения тяжелых грузов, при подвешивании к ним дополнительных коммуникаций, образовании отверстий, при изменении технологических нагрузок и т.д.

Значительный объем проектных работ связан с выполнением расчетов вспомогательных конструкций, не находящих явного отражения в расчетной схеме в целом объекта проектирования. При проектировании колонн трудоемкость этих работ составляет более 20% общего объема.

Перечисленные факторы обуславливают значимость проведения исследований напряженно-деформированного состояния стальных колонн с учетом действительного состояния конструкции. Поиск наиболее эффективных подходов к решению этих и других проблем положен в основу настоящей работы.

Во второй главе рассматривается математическая модель, основные положения, последовательность и состав проектных процедур, характерных для нового конструкторского проектирования колонн и при реконструкции. Обозначается подмножество элементов колонны, технические решения которых зависят от назначения конструкции и ее особенностей.

Состав и последовательность процесса проектирования и реконструкции (рис.3) определяется спецификой задач и включает следующие этапы:

- Обследование объекта (восстановление документации, определение отклонений от проекта, установление действительных схем работы, составление ведомостей дефектов элементов, уточнение нагрузок, определение характеристик материала).

- Составление расчетной схемы колонны.

- Определение внутренних усилий в опасных сечениях колонн от сложившихся внешних воздействий.

- Определение действительных напряжений в сечениях элементов конструкции и оценка несущей способности.

- Разработка варианта усиления и проверка влияния усиления на несущую способность конструкции и сооружения в целом.

Процесс проектирования в рамках компьютерной технологии представляет совокупность проектных процедур (рис.4), определяемых спецификой задач проектирования и реконструкции.

Принятая математическая модель конструктивного расчета колонн учитывает нормативные и конструктивные требования, регламентируемые СНиП и ограничения, которые накладывает технология изготовления и монтажа конструкций, директивные нормы, устанавливаемые директивными

органами, а также конструктивные рекомендательные решения, выработанные

Рис. 3 Схема итерационного процесса при проектировании и реконструкции

на основе практики проектирования научными и проектными организациями.

Конструктивное проектирование представляет собой совокупность проектных процедур, имеющее целью получение требуемой формы и взаимного расположения элементов в пространстве.

Рис. 4. Структура процедур проектирования колонн

При конструкторском расчете используется специфическая, характерная только для данного вида материала нормативная, справочно-рекомендательная и директивная база.

Третья глава посвящена рассмотрению оптимизационной модели параметров сечения частей колонны. Основными варьируемыми параметрами являются геометрические характеристики и пространственное расположение

элементов колонны. В качестве критерия качества принята - масса металлоконструкций.

Объем колонн представляет собой функцию варьируемых переменных

V =f(x/, х2,.....xj—* min.

Здесь х/, Х2,.....х„ - параметры, характеризующие размеры сечений.

Количество параметров, определяющих размеры сечений, является достаточным для выражения геометрических характеристик сечений, то есть

F =f'(xi, х2,.....xj,

w, =/"(*1>*2.--*„)(' = 1 ,т),

J, =/,"'(х],х2.....х„).

Здесь F- площадь сечения, W, - осевые и крутящий моменты сопротивлений, Jx - осевой и крутящий моменты инерции.

Параметры х¡, х2, ..,х„ определяют форму и размеры сечения при введении какого-либо закона связи между ними и геометрическими характеристиками.

Расчет ведется методом последовательных приближений, на каждом шаге уточняется оптимальное значение.

В четвертой главе представлен автоматизированный расчетно-проектировочный комплекс, рассмотрена взаимосвязь расчетных и загрузочных модулей (рис.5), исходная, входная, промежуточная и выходная информация.

Система автоматизированного проектирования стальных колонн позволяет решать задачи проектирования новых колонн и их реконструкция; проведение интегрированного и дифференцированного проверочного и конструктивного расчета; автоматизацию подготовки исходной информации; оценки несущей способности, проверку общей и местной устойчивости отдельных узлов; произвести усиление конструкции путем ввода дополнительных геометрических характеристик элементов усиления; определение геометрических характеристик и масс конструктивных элементов; нахождение расчетных длин в автоматизированном режиме; формирование выходных данных в виде чертежей и таблиц.

При разработке программного комплекса (ПК) по расчету и конструированию стальных ступенчатых колонн соблюдались принципы функциональной достаточности, надежности (восстанавливаемость, наличие средств выявления ошибок), адаптируемости, модифицируемости, модульности построения, удобства эксплуатации.

Разработанные в диссертации методы, математические модели и алгоритмы дают возможность создать программные модули, позволяющие в комплексе решать задачи проектирования, анализа несущей способности, исследования работы стальных колонн.

. Подсистема машинной графики и геометрического моделирования

CASE средства

Пользовательский интерфейс

Подсистема интеграции программного обеспечения

Проектирующие подсистемы

г

База данных

ж

«

» S

о я

и

Г ¡4 СУ

Я о

Э\о и «5 К И с

о и О

и

>s 3

д х S- о 2 ч ою

<3

а.

в

а

5 * 5 о

о

о Ьй

Ьй X

о у 4 5

Г Л S

w о

>ч

Рис. 5. Структура программного обеспечения системы

автоматизированного проектирования и реконструкции колонн

*

CASE подсистема. Предназначена для разработки и сопровождения ПО. Подсистема интеграции программного обеспечения. Предназначена для организации взаимодействия программ в маршрутах проектирования. Она

состоит из ядра, отвечающего за интерфейс на уровне подсистем, и менеджеров процедур, согласующих конкретные программно-методические комплексы (ПМК) со средой проектирования.

Банк данных, состоящий из баз данных (БД), системы управления базами данных (СУБД), предназначен для информационного обеспечения (ИО) проектирования колонн.

Геометрический расчет, включающий определение расчетных длин конструктивных элементов.

Расчетный блок, включающий определение внутренних усилий в элементах конструкции (оголовок, траверса, база, верхняя часть и нижняя часть колонны), оценка напряженно-деформированного состояния.

Конструктивный расчет. Осуществляется подбор сечений, компонуемых из заданных листов и профилей стального проката, минимальных по площади и удовлетворяющих требованиям норм проектирования по прочности, общей и местной устойчивости и т.д.

Усиление колонн и стоек. Осуществляет мероприятия, направленные на повышение несущей способности колонны в целом или ее элементов виде конкретных вариантов усиления поперечных сечений.

Оптимизация параметров конструкций. Производится оптимальное по критерию общей массы колонны распределение параметров жесткости в элементах статически неопределимой системы и оптимальная (по тому же критерию) унификация подобранных ранее сечений элементов. Вывод графической информации. Производится вычерчивание на графопостроителе расчетных схем конструкции и результатов расчета.

При создании САПР стоек ставились две задачи: максимально облегчить процесс подготовки и ввода исходных данных для проведения расчетов и реализовать наиболее полно дружественный интерфейс между конструктором и компьютером. Взаимодействие (диалог) пользователя с компьютером обеспечивается специально разработанным интерфейсом, который позволяет эксплуатировать САПР инженеру-проектировщику с минимальными навыками

работы на компьютере. Интерфейс предусматривает выдачу "подсказок", использование управляющих меню, стандартное использование клавиш клавиатуры и другие возможности. Система имеет сопровождение с представлением интерактивных окон, системой подсказок, рекомендательной и справочной информации, окна графической интерпретации выходной информации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих автоматизированных систем проектирования стальных стоек показал актуальность разработки новых подходов к построению САПР путем комплексного-решения задачи мнеговариантного проектирования в новом проектировании и реконструкции.

2. Разработана новая модель, структура объектно-ориентированной САПР колонн, которая позволяет расширить круг решаемых задач путем реализации структурно-параметрического анализа конструкций при различных условиях с учетом принятых ограничений.

3. В разработанной САПР на основе принципа декомпозиции решена задача конструирования отдельных частей и узлов колонны и их графическая визуализация.

4. Алгоритм и программный модуль параметрической оптимизации, реализованный в структуре САПР колонн, по критерию минимизации материалоемкости, позволяет на стадии проектирования конструктивного решения снизить металлоемкость до 12 процентов.

5. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение, позволяющие в автоматическом режиме формировать исходную информацию, устранять возможные ошибки, что сокращает объем информации, вводимой в ЭВМ, и значительно уменьшает трудоемкость подготовки исходных данных.

6. Апробация и внедрение разработанной САПР на реальных объектах показала высокую ее эффективность, что соответствует повышению экономической эффективности производства проектировочных работ (на коэффициент эффективности равный 1.5) в полтора раза.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шувалов A.B. Юдин Ю.Я. САПР стальных колонн И Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: Материалы научно-технической конференции.Т2.-Брянск, Изд-во БГИТА 1997, С.42.

2. Шувалов A.B. Разработка интегрированной системы автоматизированного проектирования стальных колонн промзданий STALKOL // Труды международной научно-технической конференции «Проблемы строительного и дорожного комплексов» / Под. ред. И.А. Осиновской и др.-Брянск-1998. С.48-424.

3. Шувалов A.B. Особенность работы с программным комплексом по расчету и проектированию стальных ступенчатых колонн промышленных зданий // Вклад ученых и специалистов в национальную экономику: Материалы научно-технической конференции.ТЗ .-Брянск, Изд-во БГИТА 1998, С64-72.

4. Шувалов A.B. Система автоматизированного проектирования стальных колонн при их реконструкции. - Брянск: ЦНИ И-1999.

5. Шувалов A.B. Оптимизация базы колонны. - Брянск: ЦНТТИ-1999.

Шувалов Андрей Вячеславович

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 20.03.00. Формат 60x84 1/16. Бумага типографическая №2. Офсетная печать. Печ. л. 1,0. Уч.-изд.л. 1,0. Т. 100 экз.

Брянская государственная инженерно-технологическая академия, Брянск, пр. станке Димитрова,3. -

Актуальность темы. Для конструктивного решения зданий и сооружений различного функционального назначения широко используются металлические конструкции в виде стоек (колонн), которые являются важным конструктивным элементом создающим объем и архитектурную форму. Например: колонны каркасов промзданий, опоры эстакад и путепроводов и другие.

Металлические конструкции в результате их длительной эксплуатации претерпевают физические изменения, обусловленные процессами старения и коррозии, накапливают дефекты, в следствии изменения внешних силовых воздействий (атмосферных, техногенных, технологических и др.), что приводит к изменению их геометрии и напряженно-деформированного состояния.

Технологическое перевооружение промышленности, как необходимые условия экономического роста, требует проведения реконструкции существующих зданий и сооружений, а также повышения эффективности нового строительства.

Значительный объем проектно-конструкторских работ в новом проектировании и реконструируемом строительстве промышленных объектов зданий и сооружений связан с известной трудоемкостью, ответственностью, точностью решения и надежностью проектно-конструкторских разработок и ставит перед исследователями и проектировщиками весьма актуальную задачу - создание автоматизированных методов расчета и проектирования строительных конструкций. Тематика исследования диссертации направлена на решение части этой актуальной задачи.

Цель и задачи работы. Целью работы является создание предметно-ориентированной Системы автоматизированного многовариантного проектирования стальных стоек (колонн) и их элементов для новых и реконструируемых объектов, с учетом снижения трудоемкости проектирования, оценки напряженно-деформированного состояния, реализации оптимизационных методов расчета, учета результатов и др. Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

1. Анализ современного состояния развития автоматизированных методов расчета в области расчета и конструирования стальных стоек (колонн).

2. Разработать физико-математическую модель, алгоритмы многовариантного проектирования стальных стоек (колонн).

3. Создать интегрированной электронной базы данных нормативной, справочной и другой информации для САПР стальных стоек (колонн).

4. Разработать систему формализованного представления проектируемой системы для диалогового и графического представления исходной и результирующей информации.

5. Создание системы с интегрированным программным комплексом, с базой данных нормативной и справочной информации, что позволит снизить трудоемкость и проведения статического и конструкционного расчетов.

6. Разработать систему автоматизации узлов колонн, на основе декомпозиции.

7. Реализация оптимизационной задачи конструктивного решения металлических колонн по критериям качества.

Объект исследования: стальные стойки (колонны) и процесс их проектирования с помощью автоматизированных методов расчета.

Теоретическая и методологическая база исследования: системотехника строительства, математическое и физическое моделирование, алгоритмизация и программирование, методы строительной механики стержневых систем, методы оптимального проектирования. Научная новизна.

1. Создана новая САПР с гибким комплексом программного обеспечения и базой данных для получения из множества вариантов эффективного проектного решения (предметно ориентированная САПР) Разработан интерактивный режим исследования: широкого диапазона конструктивных решений стоек, и их частей; напряжённо-деформированного состояния при проектировании и усилении с использованием минимально необходимой исходной информации, отображающей изменения: расчётной схемы, поля силовых воздействий, физико-механических свойств материала и др.

2. Создана база данных нормативной, директивной, справочной и др. информации, которая взаимосвязана с расчётно-проектировочным комплексом в автоматическом или автоматизированном режиме с целью гибкого варьирования результирующей информации и получения окончательного проекта.

3. Оптимизация отдельных частей стальных колонн для снижения массы металла до 8-12%.

Практическая полезность работы заключается в разработке структуры и информационного взаимодействия модулей САПР колонн, обеспечивающие снижение трудоемкости подготовки исходной информации с поиском из многовариантного проектного решения оптимальный проект колонны и ее частей, как в интегральной, так и в дифференциальной схеме проектирования.

Достоверность научных результатов подтверждается решением тестовых задач и сравнением результатов расчета разработанной системы с результатами расчетов других систем.

Апробация, публикации и использование полученных результатов. Основные положения работы доложены и получили одобрение на международной научно-технической конференции БГИТА и опубликованы в шести статьях. Система апробирована при проведении исследований несущей способности колонн промзданий на ОАО БМЗ (г.Брянск), ОАО Анод (г.Дятьково), и др. Система используется в учебном процессе при выполнении лабораторных работ по САПР, в курсовом и дипломном проектировании.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 146 страницах, содержит 87 страниц машинописного текста, 73 рисунка на 57 страницах и 5 таблиц.

общие выводы

1. Анализ существующих автоматизированных систем проектирования стальных стоек показал актуальность разработки новых подходов к построению САПР, путем комплексного решения задачи многовариантного лроектирования в новом проектировании и реконструкции.

2. Разработана модель, структура объектно-ориентированной САПР колонн, которая позволяет расширить круг решаемых задач путем реализации структурно-параметрического анализа конструкций при различных условиях, с учетом принятых ограничений.

3. В разработанной САШ на основе принципа декомпозиции решена задача конструирования отдельных частей и узлов колонны и их графическая визуализация.

4. Алгоритм и программный модуль параметрической оптимизации, реализованный в структуре САПР колонн, по критерию качества -минимизация материалоемкости, позволяет на стадии проектирования конструктивного решения снизить металлоемкость до 30 процентов.

5. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение, позволяющие в автоматическом режиме формировать исходную информацию, устранять возможные ошибки, что сокращает объем информации, вводимой в ЭВМ, и значительно уменьшает трудоемкость подготовки исходных данных.

6. Апробация и внедрение разработанной САПР на реальных объектах показала высокую ее эффективность, что соответствует повышение экономической эффективности производства проектировочных работ на коэффициент эффективности равный 1.5.

1. Автоматизация архитектурно-строительного проектирования : Межвуз. сб. /Рост. гос. архит. ин-т; Ред.: Ренжиглова И.А. - Ростов н/Д., 1994. -193 с.

2. Александров A.B., Лащенников Б.Я., Шапошников H.H. и др. Методы расчета стержневых систем, пластин и оболочек с использованием ЭВМ.-Ч. 1 .-М. :Стройиздат, 1974.-248с.

3. Алгоритмы расчета строительных конструкций / Е.В. Горохов, В.Ф. Мущанов, A.M. Югов и др.; Под ред. Е.В. Горохова. М.: Стройиздат, 1989.-368 с. ил.

4. Аргирис Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц. Пер. с англ. М.: Изд-во литературы по строительству. 1968 г. -242с.

5. Арнольд В.И. Математические методы классической механики, М.: Наука, 1989. - 472с.

6. Баничук Н.В. Оптимизация форм упругих тел. -М.: Наука, 1980.-255с.

7. Бахин Е. KOMTLAC-3D. Система, которую мы ждем //САПР и графика,1. N8, 1999. С.13-23.

8. Беляев Б.И., Корниенко B.C. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения. М:. Стройиздат, 1968.-74 с.

9. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. -М.-.Стройиздат, 1965, -297с.

10. Белостоцкий О.Б. и др. Реконструкция промышленных предприятий. -Киев: Будивельник, 1986. - 141с.

11. Бельский М.Р. Усиление металлических конструкций. Киев, 1975. - С. 117.

12. Бирюлев В.В., Булгаков С.Н. О дальнейшем развитии металлических конструкций // Изв. вузов: Строительство. 1995. -£¡22.- С.3-8.

13. Кнышенко С. Опыт разработки программы автоматизации проектирования в среде CADdy//САПР и графика. 1999. N8. С.23-30.

14. Бирюлев В.В., Булгаков С.Н. О дальнейшем развитии металлических конструкций // Изв. вузов: Строительство. 1995. №2. С.3-8.

15. Браун С. Visual Basic 5 с самого начала СПб: Питер, 1998. -320 с.:ил.

16. Варламов Н.В. Концепция новых информационных технологий (НИТ) проектирования объектов строительства с использованием ГАТЛП // Изв. вузов. Строительство.-1995. №11. -С. 93-97.

17. Варламов Н.В. Системы автоматизированного проектирования в строительстве. СПб.: ЛИСИ, 1992. - 4.1. - 100 е.,4.2. - 140 с.

18. Вершинский A.B. и др. Строительная механика и металлические конструкции.- Машиностроение, Ленинг. отд-ние,1984. 231 е., ил.

19. Власов В., Волков-Богородски Д., Курсаков С. BARs принципиально новый высокоточный пакет для расчета стержней. //САПР и графика, 1999. N8. С.13-23.

20. Воронова И.В., Зиновьева Т.И., Поляк В.А., Старостин С.С. Программа статического расчета плоских линейных стержневых систем (RAMA-I). САПР // Тр. ин-та ЦНИИПРОЕКТ. МОФАП-АСС.-М.:-№1-355-1 -32с.

21. Вычислительный комплекс ЛИРА / Сост.: A.C. Городецкий, М.Е. Винницкий. Реклама. -1984. - 16 с.

22. Вязгин В.А., Федоров В.В. Математические методы автоматизированного проектирования: Учеб. пособие для втузов.-М.: Высш. шк., 1989.-184 с.

23. Ганиев К.Б. Методы совершенствования проектирования и организации строительства при реконструкции действующих промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1991. - 192 с.

24. Гельмерих Р., Швиндт П. Введение в автоматизированное проектирование / Пер. с нем. Г.М. Родова, Я.Е. Львовича; Под ред. В.Н. Фролова.-М.: Машиностроение, 1990.-176 с.

25. Геммерлинг Г.А. Оптимальное проектирование металлоконструкций '// Строительная механика и расчет сооружений. 1974. -№ 4. - С. 10-14.

26. Геммерлинг Г.А. Система автоматизированного проектирования стальных конструкций. М: Стройиздат, 1987. - 210 с.

27. Геометрическое моделирование и машинная графика в САПР. / Михайленко В.Е., Кислоокий В.Н., Лященко A.A. и др. Киев: Вьнца шк., 1991.-373 е.: ил.

28. Гинзбург A.B., Каган П.Б. Системы автоматизированного проектирования в строительстве // Проблемы автоматизации. 1993. - № 1-2. - С. 59-64.

29. Гинзбург A.B. Информация и информатизация в строительном комплексе // Проблемы автоматизации. 1992. №2. - С. 42-48.

30. Гинзбург М.Д., Насыров В.Ю., Вайнер В.Г. Создание интегрированной диалоговой среды для автоматизированного проектирования // Управл. системы и машины. 1995. №1-2. - С. 57-60.

31. ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) ЕСКД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.

32. ГОСТ 34.201-89 и др. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы: Сборник.,-М.: Изд-во стандартов, 1991. 143 с.

33. ГОСТ 22771-77. Автоматизированное проектирование. Требования к информационному обеспечению.

34. ГОСТ 23501.001-83. Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначение стандартов. Введен 01.09.83. - М.: Изд-во стандартов, 1983.- 3 с.

35. ГОСТ 23501.106-85. Системы автоматизированного проектирования. Технический проект. Взамен ГОСТ 23501.6-80; Введен 01.01.86. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 13 с.

36. ГОСТ 23501.201-85. Системы автоматизированного проектирования. Комплексы средств. Общие технические требования. Введен 01.01.86. -М.: Изд-во стандартов, 1985. - 9 с.1. ЛА О

37. ГОСТ 23501.601-83. Системы автоматизированного проектирования. Обеспечение технологичности. Типовые математические модели. Введен0101.85. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 10 с.

38. ГОСТ 25086-81. Системы автоматизированного проектирования. Введен0101.86. М.: Изд-во стандартов, 1986.

39. ГОСТ 8509-80. Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1996.

40. ГОСТ 8510-80. Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1996.

41. ГОСТ 8732-78. Трубы стальные бесшовные горячедсформированные. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1996.

42. ГОСТ 9567-75. Трубы стальные прецизионные. Сортамент. М.: Изд-во стандартов, 1996.

43. Гусаков A.A. Организационно-технологическая надежность строительного производства. М.: SvR-Аргус, 1994. - 472 с.

44. Гусаков A.A. Системотехника строительства. -М.: Стройиздат, 1983. 440 с.

45. Дашевский Е.М., Денисов Л.Д., Тов Ю.А., Роттер М.В., Толмачев С.Г., Поляков В.М., Худояров В.И. Программный комплекс для расчета дискретно-континуальных систем (ПОЛИФЕМ).- Кн. I. САПР // Тр. ин-та /ЦНИИПРОЕКТ. МОФАП-АСС. 1988. - № I-290-I - 176с.

46. Дарков A.B. Шапошников H.H. Строительная механика М.: Высш. шк. 1986.-607 е.: ил.

47. Джамп Д. AutoCAD. Программирование: пер. с англ. М.: Радио и связь, 1992. -336 е.: ил.

48. Каплун Д.С., Латышев Д.Н. Применение вычислительной техники при проектировании зданий и сооружений // Материалы 46 науч. -технической конференции студентов аспирантов и молодых ученых Уфим. гос. нефт. техн. Ун-та. Уфа. 1995.- С. 203.

49. Каталог обеспечения САПР. №3, 1999.

50. Кикин А.И., Васильев А.А., Кашутин Б.Н. Повышение долговечности конструкций промышленных зданий. М.: Стройиздат, 1969.

51. Кнышенко С. Опыт разработки программы автоматизации проектирования в среде CADdy//САПР и графика, N9, 1999. С.36-42.

52. Кожинов Д.Г. Об одном из подходов к построению оболочки расчетных подсистем // Изв. вузов. Авиац. техника. 1994.- № 2. - С. 110-112.

53. Корчак М.Д., Галкин C.B. Картопольцев В.М. Основы неустойчивости в теории катастроф инженерных конструкций. Издательство ТГУ, 1997— С.122.

54. Корн Г., Корн Т . Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968 - С. 720.

55. Краснощеков П.С., Федоров В.В., Флеров Ю.А. Информационные технологии и информатизация проектирования сложных технических объектов//Информ. технологии и вычислительные системы. 1995. №1. - С. 62-64.

56. Кренкель Т.Э., Коган А.Г., Тараторин A.M. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М.: Радио и связь, 1989. - 335 с.

57. Кушниренко Н.Г., Варсанофьев Д.В. Проектирование диалоговых систем: нетрадиционный подход. М.: МГУ, 1985.- 120 с.

58. Лащенко М.Н. Повышение надежности металлических конструкций зданий и сооружений при реконструкции.-Jl.: Стройиздат, ленингр. Отд-е, 1987.-136с., ил.

59. Лащенко М.Н. Ааврии металлических конструкций зданий и сооружений.-Л.: Стройиздат, ленингр. Отд-е, 1969.

60. Леймит Л. Макетное проектирование. М.: Мир, 1984.- 336 с.

61. Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. М.: Изд-во МАИ, 1995.-344 с.

62. Ляшенко А. Две системы САПР два подхода к использованию // КомпьютерПресс. - 1994. - №10. - С. 12-17.

63. Мастаченко B.H. Многоуровневая оптимизация в системе автоматизированного проектирования объектов строительства // Сб. науч. тр. /Госстрой СССР, ЦНИПИАСС. 1975. - Вып.10. - С .97-106.

64. Мастаченко В.Н. О некоторых итогах и вопросах построения автоматизированных систем проектирования в строительстве // Сб. науч. тр. / Госстрой СССР, ЦНИПИАСС. 1974. - Вып. 5. - С. 7-13.

65. Мельников Н.П. Металлические конструкции: современное состояние и перспективы развития. -М.: Стройиздат, 1983. 541 с.

66. Металлические конструкции/ Учебник. Под общ. ред. Е.И. Беленя. М.: Стройиздат, 1985. - 555 с.

67. Мальгин А., Зарубин В., Инженерные расчеты в современных САПР "ПОЛИНА"// САПР и графика.-1999-№7, С. 12-17.

68. Макаренко П.Ю. Имитационное моделирование при выборе варианта программно-технического комплекса САПР // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах / Воронеж, гос. техн. ун-т. Воронеж, 1994. - С. 189-192.

69. Мельников Н.П. Мет. конструкции: Современное состояние и перспективы развития. М.: Стройиздат, 1983. - 543 е.: ил.

70. Моссаковский В.И., Лыськов М.И. Диалоговая система для оптимального проектирования и синтеза стержневых конструкций // Тр. ин-та кибернетики АН УССР. К., 1986. - С. 60-65.

71. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран, Паскаль.-Томск: МП "РАСКО", 1991.-272 е.: ил.

72. Нагинская B.C. Автоматизация архитектурно-строительного проектирования: Учебное пособие для строит, спец. вузов / Моск. инж.-строит. ин-т им. В.В. Куйбышева, 2-е изд., доп. и перераб. М.: Стройиздат, 1986.- 247 с.

73. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР. -Киев: Техника, 1990. 240 с.

74. Овчинников И.Г. Применение экспертных систем для решения задач расчета, проектирования и оценки состояния конструкций. // Строительная механика и расчет сооружений. 1991. №3. С.87-90.

75. Орешкин C.B. Системный подход к оценке показателей надежности металлических конструкций.// Строительная механика и расчет сооружений, №3, 1991, с.82-84.

76. Париков В.И., Сливкер В.И. Пакет прикладных программ дляafc*прочностных расчетов строительных конструкций (ППП ПРАСК) // Тр. инта / ЦНИИпроект. МОФАП-АСС. M., 1984. №176. - 65с.

77. Правила учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций. M., Стройиздат, 1986.-85 с.

78. Прикладные программы в проектировании : (опыт ЦНИИпроекта) // Архитектура и строительство России. 1992. №3. - С. 33.

79. Прохоров А.Ф., Рыбаков A.B. Организация взаимодействия конструктора и ЭВМ в САПР // Вест, машиностроения. 1987. - №11. - С. 40-43.

80. Ребров И.С. Усиление стержневых металлических конструкций. Л.: Стройиздат, 1988.-285с.

81. Ржаницын А.Р. Теория расчета стержневых конструкций и их надежность.-М.: Высшая школа, 1978 362 с.

82. САПР в технологии машиностроения: учеб. пособие / Митрофанов В.Г., Калачев О.Н., Схиртладзе А.Г., Басин A.M. Ярославль: изд-во Ярослав, гос. техн.ун-та, 1995.-298с.

83. САПР и виртуальная реальность // Проблемы информатизации. 1995.-№2-3.-С. 51-63.

84. САПР и системы искусственного интеллекта на базе ЭВМ / Куприянов В.В., Печенкин О.Ю., Суслов И.Л., Уколов И.С.; Отв. ред. Фролов К.В.;АН СССР, Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова. М.: Наука, 1991.-159с.:ил.

85. Сахновский М.М., Титов A.M. Уроки аварий стальных конструкций. -Киев, Бущвельник, 1969.-200 с.

86. Сборник научных программ на Фортране. Вып. 1. Статистика. Нью-Йорк. 1960 1970. пер с англ. (США). М.: Статистика, 1974.- 316 с.

87. Сборник научных программ на Фортране. Вып. 2. Матричная алгебра. Нью-Йорк. 1960- 1971. пер с англ. (США). М.: Статистика, 1974.- 224 с.

88. Системы автоматизированного проектирования объектов строительства (САПР-ОС): Респ. межвед. науч.-технич.сб.Вып.8 / НИИАСС Госстроя УССР. Киев; Будивельник, 1991. - 85 с.

89. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 36 с.

90. СНиП 2.03.06 -85 Алюминиевые конструкции / Госстрой СССР. -М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1987. 42 с.

91. СНиП II-23 -81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1990. - 96 с.

92. СНиП 2.01.01 -82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1987.- 54 с. \

93. Соха Дж., Рахмел. Д, Холл Д. Изучи сам Visual Basic 5/ Пер. с англ. А.Н. Филимонов. Мн.: ООО "Попурри", 1998. - 320 ил.

94. Стрелецкий Н. С. Работа сжатых стоек. -M.-JL: Гостстройиздат, 1959-283с.

95. Строительная механика / Под. ред. A.B. Даркова.-М.: Высшая школа, 1976.-600 с.

96. Строительная механика, стержневые системы: Учебник для вузов / А.Ф.Смирнов, A.B. Александров, Б.Я. Лащеников, H.H. Шапошников; Под ред. А.Ф. Смирнова. -М.: Стройиздат, 1981.-512 е., ил

97. CT СЭВ 3972-83. Надежность строительных конструкций и оснований. Конструкции стальные. Основные положения по расчету.-М.:Изд-во стандартов, 1989.

98. Тимошенко С. П. Устойчивость упругих систем. М.: Гостехориздат, 1965. 567с.

99. Тимошенко С. П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. М.: Наука, 1971. 807с.

100. Турчак Л.И. Основы численных методов: учеб. пособие.-М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-320 с.

101. Филатова Н.Н. Автоматическое формирование знаний в САПР. Тверь: Гос. техн. ун-т, 1996.- 143 с.

102. ШелофастВ.В. Инструменты, предназначенные для ускорения проектирования. //САПР и графика, N7, 1999. С.36-42.

103. Шепелев В.А. Теоретический базис управления проектными задачами в САПР // Информ. технологии и вычислительные системы. 1996.- №2. - С. 87-98.

104. Ширяев Н. Выбор САПР // Тысячи программных продуктов. 1995. №2. -С. 82-86.

105. Шмидт А.Б., Соколова В.В., Бондаренко А.В. САПР объектов строительства (анализ, аспекты, направления) // Перспектив, строит, конструкции и технологии / Алт. гос. техн. ун-т. Барнаул, 1995. - С. 59-62.

106. Эпельцвейг Г.Я. Автоматизация рабочего проектирования // Архит. и строительство России. 1992. - №3.- С. 32.

107. Юдин Ю.Я. Поверочные расчеты стержневых систем с помощью ЭВМ. -Томск : Изд-во Том. Ун-та, 1987. 20с.t •

108. Юдин Ю.Я. Энергетический метод в автоматизаци7< инженерных расчетов. Томск : Изд-во Том. Ун-та, 1986. - 265с.

109. Barthélémy Jean-Fancois M. Impoved multilevel optimizatich approach for the design of complex engineering systems.AIAA Joyrmal 1988., - 26, №3 - C. 353-360. Англ.

110. Integration of finite elements in a CAD environmen Ohtmero // Int.J.Appl. Eng. Educ. 1987. - №4. - С. 373-382.Англ.

111. Garlett James H (Jr), Fenves Steven J. Knowledge-based standard-Independent member design.//J.Struct. Eng. (USA).- 1985.-115.-№6.-Рр.1396-1411.

112. Kramer Gary J.E., Grierson Donald E. Computer automated design of structures under dynamic loads. Comput. and Struct. 1989. - 32, №2. - C. 313325. Англ.14Ь

113. Krauthammer Т. Damage assessment reinforced concrete structures under blastand shock loads using expert system.//Struct. Assess.: Use Full and Large Scale \( Test. London, 1987.-Pp.20-27.

114. Mahadevan Sankaran, Haldar Achintya. Efficient algorithm for stochastic structural optimization. // J.Struct. Eng.(USA). 1989. - 115, №7. - C. 15791598. Англ.

115. Maher M.L. and Fenves S.J. HI-RJSE: a knowledge-based Expert for the

116. Preliminary Stuctural Design of High Rise Building/ Report R-85-146,

117. Carnegie-Melon University, Department of Civil Engineering.- January.-1985.

118. Marsh Gedric, Ajam Wafik, Ha Huy-Kinh. Finite element analysis of postbucked shear webs. J.Struct. End. 1988.-114, №7. - C. 1571-1587. Англ.

119. Mechanical designers add CAD to their tool-box//Mach. Des. 1987.-№14. - C. 10-11, 14, 15, 17, 20, 24, 28, 32, 34. Англ.

120. Rajan S.D., Belegund A.D. Shape optimal design using fictitious loads // A1AA Journal. 1989. - 27, №1. - C. 102-107.Англ.

121. Tseng C.H., Arora I.S. On implementation of computational algorithms for optimal design 2. Extensive numerical investigation. Int. I. Numer Meth.Eng. -1986. 26, № 6. - C.1383-1402. Англ.

122. ООО «Научно производственная фирма « Старк» Строительство АРхитектура Конструкции241037 Россия г. Брянскпр. Ст. Димитрова д. 3, к. 117,119т. (8-083-2) 44-59-15

123. АКБ«Энергоинвестбанка» г. Брянск Р/с 40702810300000000328 К/с 30101810900000000761 БИК 41501761 ИНН 3230004084 ОКОНХ-66000 ОКПО-Ю489525Сор НПФ Старк оцент1. Ю.В. Краснов 2000 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

124. Результатов научно-исследовательских работ в производство

125. Заказчик: Научно-производственная фирма "СТАРК" (Строительство, ,1. АРхитектура, Конструкции)

126. Ответственный за внедрение К.т.н., доцент1. С.Г. Парфенов

127. Адрес: 242630, г. Дятьково Брянской обл, ул. Ленина, 182 Тел. 2-24-05

128. ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АНОД-СИСТЕМА»р/с40702810908100100154 ИНН 3202007653

129. Дятьковское отд. Сбербанка N5559 БИК 041501601 к/сч. 30101810400000000601 РКЦ г. Дятьково Брянской обл.1. На N1. Утверждаюектор ООО « Анод-Система » А. А. Иванюшин 2000 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

130. Результатов научно-исследовательских работ в производство Заказчик Общество с Ограниченной Ответственностью « Анод-Сисгема »

131. Внедрено в производство при выполнении проекгно-консгрукторских работ для реконструкции цеха №2

132. Вид внедренных результатов программное обеспечение автоматизированной системы расчета, проектирования и проведения исследований работы стальных колонн.

133. Выполнены исследования работы колонн и далее проектная документация по усилению колонн цеха7 / « УТВЁЩДЙр » Де1?аистт)оит§льного факультета И.А. Осиновская fcr? 2000 г.1. АКТо внедрении результатов НИОКР в учебный процесс

134. Заведующий кафедрой 1 (П » ■—Г. Парфеновс я