kwiecieñ � maj � czerwiec � nr 2/1997 18

ROBOT V6PROGRAM NIE TYLKO DLA KONSTRUKTORÓW

Piêæ lat temu na rynku polskim pojawi³ siêprogram ROBOT V6 firmy Robobat. Przez ko-lejne lata stopniowo zdobywa³ coraz wiêksz¹rzeszê zwolenników. Obecnie jest najbardziejrozpowszechnionym na rynku polskim progra-mem obliczeniowym, wykorzystywanym w po-nad 400 biurach projektów.

Program ROBOT V6 jest systemem wspo-magaj¹cym obliczenia statyczno-wytrzyma³o-�ciowe dla dowolnych konstrukcji budowlanychw zakresie analiz tak teoretycznych, jak i nor-mowych. Mo¿liwo�ci programu powoduj¹, ¿ejest on adresowany g³ównie do in¿ynierów kon-struktorów. Lecz okazuje siê, ¿e w�ród u¿ytkow-ników coraz wiêksz¹ grupê stanowi¹ architek-ci. Powodów takiej sytuacji jest wiele, ale dwas¹ najwa¿niejsze:

coraz wiêksza grupa projektantów zajmu-je siê zarówno projektowaniem architek-tonicznym, jak i konstrukcyjnym;

coraz czê�ciej architekci tworz¹c koncep-cjê nowej konstrukcji s¹ zainteresowanisprawdzeniem (nawet przybli¿onym)mo¿liwo�ci realizacji praktycznej swo-jego projektu.

Poniewa¿ czêsto pada pytanie jak siê maROBOT V6 do oprogramowania s³u¿¹cego dowizualizacji i wykonywania rysunków projek-towych, tote¿ konieczne wydaje siê zaprezen-towanie mo¿liwo�ci wspó³pracy miêdzy tymiprogramami.

Zarówno przy projektowaniu architekto-nicznym, jak i konstrukcyjnym pierwszym eta-pem (poza za³o¿eniami wstêpnymi) tworzeniaprojektu jest wygenerowanie modelu architek-tonicznego lub konstrukcyjnego. Oczywi�ciemodele te ró¿ni¹ siê do�æ znacznie. Model ar-chitektoniczny to pewna wizja koncepcji archi-tekta.

Natomiast model konstrukcyjny to suchyszkielet, na którym opiera siê ta wizja. Oma-wiaj¹c te dwa modele natychmiast nasuwa siêporównanie z przyrod¹: architekt projektuje wy-gl¹d tropikalnego ptaka z jego bajecznymi ko-lorami i ró¿norodnym upierzeniem, a konstruk-tor zajmuje siê tylko tym, aby szkielet tego pta-ka by³ odpowiednio wytrzyma³y i na tyle lekki,by ptak móg³ lataæ. Obecnie architekci corazczê�ciej wykorzystuj¹ w swej pracy programypomagaj¹ce wizualizowaæ ich koncepcje. Niejest to tylko kaprys. Zdecydowanie lepiej prze-mawiaj¹ do potencjalnego inwestora barwne wi-zje projektowanego obiektu wygenerowane zapomoc¹ komputera, czy wirtualny spacer poswoim wymarzonym domu, ni¿ p³askie rysunkipokazuj¹ce ró¿ne rzuty czy przekroje. I tu za-czyna siê problem niepotrzebnego dublowaniapracy. Co z tego, ¿e architekt korzystaj¹c z po-mocy komputera i oprogramowania stworzy³ ge-nialn¹ wizjê. Ta wizja musi byæ jeszcze mo¿li-wa do realizacji. Dlatego te¿ trzeba j¹ zweryfi-kowaæ pod k¹tem poprawno�ci konstrukcyjnej.A mo¿na to zrobiæ na trzy sposoby:

�rêcznie� wykonaæ wszystkie konieczneobliczenia statyczno-wytrzyma³o�ciowe;

stworzyæ model konstrukcyjny w jakim�programie obliczeniowym i wykonaæ obli-czenia;

przej¹æ model architektoniczny do progra-mu obliczeniowego i wykonaæ obliczenia.

Jasne jest, ¿e tylko w trzecim przypadku niema potrzeby dublowania pracy przy tworzeniumodelu. A jednocze�nie, je�li oka¿e siê, ¿e kon-strukcja nie spe³nia wymagañ co do no�no�ci,to mo¿na j¹ zmodyfikowaæ w programie obli-czeniowym i tak zmodyfikowany schemat prze-kazaæ z powrotem do programu architektonicz-

BIPROHUT Gliwice ul.Dubois 16Przetwórnia kamienia porfirowego dla SQW Lup-

titz Niemcy

PROBUD.EXE Poznañ ul.Piekary 17Tablica reklamowa dla firmy CAMEL (wysoko�æ oko³o 18 m.)

kwiecieñ � maj � czerwiec � nr 2/1997 19

nego.Program ROBOT V6 umo¿liwia w du¿ym

stopniu wykonywanie takich operacji. A jak tozrobiæ ? No w³a�nie...

Tworz¹c swój model architekt musi pamiê-taæ o jednym: nie wszystkie elementy jego pro-jektu maj¹ warto�æ dla konstruktora. Okna,drzwi, drzewa itd. maj¹ du¿e znaczenie przy wi-zualizacji projektu architektonicznego, nato-miast s¹ zupe³nie niepotrzebne przy analizachwytrzyma³o�ciowych. Dlatego nale¿y zwróciæuwagê na wydzielenie w projekcie elementówkonstrukcyjnych. Mo¿na to uczyniæ umieszcza-j¹c elementy konstrukcyjne na osobnych war-stwach, a przy eksportowaniu modelu wy³¹czyæpozosta³e warstwy. Oczywi�cie mo¿na tego nierobiæ, ale wtedy to konstruktor bêdzie musia³usun¹æ z modelu konstrukcyjnego niepotrzeb-ne fragmenty.

Po stworzeniu modelu przy wykorzystaniuoprogramowania architektonicznego, nale¿y gozapisaæ do pliku w formacie DXF. Teraz mo¿-na ju¿ rozpocz¹æ analizy wytrzyma³o�ciowe.Tak przygotowany plik wczytujemy do progra-mu ROBOT V6 korzystaj¹c z opcji Import DXF.Na ekranie pojawia siê model konstrukcji. Oczy-wi�cie nale¿y go uzupe³niæ pewnymi elementa-mi (obci¹¿enia, podpory itd...). Nastêpnie uru-chamiamy obliczenia... I co siê dzieje? Programzg³asza, ¿e nasz najlepszy ¿yciowy projekt jestkonstrukcj¹, której nie da siê zrealizowaæ, awiêkszo�æ jego elementów nie ma podparcia iutrzyma³aby siê na swoim miejscu tylko w sta-nie niewa¿ko�ci. Czyli nasz ptak jest piêkny, alenie tylko nie uniesie siê w powietrze, ale rozsy-pie siê na czê�ci próbuj¹c ruszyæ siê z miejsca.Dlaczego? To proste. Projektuj¹c tylko archi-tekturê, nie zastanawiamy siê nad modelem kon-strukcyjnym. Najlepiej zobrazuj¹ to dwa poni¿-sze przyk³ady:

Rysuj¹c s³up i dochodz¹c¹do niego belkê poprzeczn, ro-bimy to najczê�ciej tak, jak by-�my rysowali o³ówkiem � czylirysujemy odcinek pionowy i doniego doklejamy odcinek pozio-my (rys. 1). A dla programu obliczeniowego taki sche-mat oznacza �s³up stoi oddzielnie, belka wisi oddziel-nie, chocia¿ siê dotykaj¹�. Schemat poprawny obli-czeniowo sk³ada siê z dwóch fragmentów s³upa i belki³¹cz¹cych siê w jednym punkcie (rys. 2).

Ale oczywi�cie to nie wszystko. Mo¿e siê zda-rzyæ, ¿e rysuj¹c model nie przejmujemy siê specjal-nie tym, czy koñce elementów z rys. 2 stykaj¹ siêdok³adnie. Z punktu widzenia architektury jedna ty-siêczna milimetra w jedn¹ czy drug¹ stronê zupe³nienie ma znaczenia. Ale niestety programy obliczenio-

we s¹ strasznie �dociekliwe�. Je¿eli dwa punkty s¹ odleg³e od siebienp. o jedn¹ tysiêczn¹ milimetra, to na ekranie monitora nawet w bar-dzo du¿ym powiêkszeniu tworz¹ jeden punkt, ale dla programu obli-czeniowego zawsze pozostan¹ dwoma oddzielnymi punktami.

I co teraz? Czy musimy nasz model pracowicie przerabiaæ gene-

ruj¹c dok³adniewêz³y ³¹cz¹ce po-szczególne ele-menty? Na szczê-�cie nie. ProgramROBOT V6 po-siada mechani-zmy autokorekcji modelu konstrukcji.

W menu Narzêdzia znajduje siê opcja Ko-rekcja, która pozwala na:

wygenerowanie dodatkowych wêz³ów ³¹cz¹-cych elementy, które siê stykaj¹, ale nie s¹ po-³¹czone (przej�cie ze schematu Rys.1 na sche-mat Rys.2);

�sklejenie� wêz³ów, które s¹ bardzo blisko sie-bie po³o¿one, ale jednak maj¹ ró¿ne wspó³rzêd-ne;

usuniêcie wêz³ów odseparowanych (nie zwi¹-zanych z ¿adnym elementem), które czêsto s¹u¿ywane jako punkty pomocnicze przy tworze-niu modelu..

Oczywi�cie u¿ywaj¹c mechanizmów auto-korekcji, nale¿y podaæ dok³adno�æ dzia³ania tejopcji. Co to oznacza?

Je¿eli zadamy dok³adno�æ 1 mm, to np.wszystkie wêz³y odleg³e od siebie o mniej ni¿ 1mm zostan¹ �sklejone�.

Podobnie zadzia³a tworzenie nowych wê-z³ów w elementach stykaj¹cych siê.

Po wykonaniu powy¿szych operacji okazu-je siê, ¿e nasz model jest stabilny i mo¿na uzy-skaæ dla niego rezultaty wytrzyma³o�ciowe. Aje¿eli okazuje siê, ¿e te rezultaty nie s¹ saty-sfakcjonuj¹ce? No có¿, to ju¿ jest niestety te-mat na inny artyku³, ale w skrócie wygl¹da totak:

mo¿na sprawdziæ no�no�æ teoretyczn¹ i nor-mow¹ ka¿dego elementu; w przypadku gdy któ-ry� z elementów nie spe³nia warunków wytrzy-ma³o�ci, mo¿na za¿¹daæ od ROBOTA V6 byzaproponowa³ inny przekrój, i je¿eli go zaak-ceptujemy, program automatycznie wprowadzigo do naszego modelu;

obliczyæ i zaprojektowaæ zbrojenie koniecz-ne w elementach ¿elbetowych;

zaprojektowaæ fundamenty ;zaprojektowaæ po³¹czenia elementów.

Ale ROBOT V6 to nie tylko obliczenia, to równie¿ wizualizacjaprojektu. Oczywi�cie, je¿eli kto� oczekuje od programu obliczenio-wego podobnych mo¿liwo�ci wizualizacji jak na przyk³ad od 3DStu-dia firmy Autodesk, to bêdzie zawiedziony. Po pierwsze �wizualiza-cja konstrukcyjna� nie wymaga tak wyrafinowanych narzêdzi jak wi-zualizacja architektury, a po drugie, od oprogramowania wizualiza-cyjnego nikt z kolei nie wymaga wykonywania obliczeñ. Zreszt¹ poco. Wystarczy, ¿e programy tego typu potrafi¹ wymieniaæ dane miê-dzy sob¹.

Autor: mgr in¿. Dariusz Kasznia

Rys. 1

Rys. 2

Wie¿a widokowa ze stacj¹ bazow¹ telefonii komór-kowej CENTERTEL My�lenice, Che³m.

Konstrukcja stalowa. W obliczeniach uwzglêdnio-no: stateczno�æ konstrukcji, analizê dynamiczn¹ i nie-liniow¹, wp³yw wiatru.