РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Рабочая программа и задание на контрольную работу

с методическими указаниями

для студентов V курса специальности

270102 Промышленное и гражданское строительство (ПГС)

МОСКВА – 2007

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 270102 (ПГС).

Составил: канд. техн. наук ___________________

© Российский государственный открытый технический университет путей сообщения, 2007

1. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В учебном плане подготовки инженеров по специальности «Промышленное и гражданское строительство» предусмотрено изучение дисциплины «Основы автоматизированного проектирования в строительстве».

Основная задача преподавания дисциплины – научить студентов машинно-ориентированным методам, используемым при вычерчивании планов, фасадов и разрезов зданий.

Целью преподавания дисциплины «Основы автоматизированного проектирования в строительстве» является получение теоретических знаний в области автоматизированного проектирования, получение практических навыков автоматизированного формирования чертежей, подготовка к освоению более сложных систем автоматизированного проектирования Autocad и Archicad.

2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Изучив дисциплину студент должен:

2.1 Знать и уметь использовать:

- основные принципы построения систем автоматизированного

проектирования (САПР) для строительного проектирования;

- виды обеспечений САПР для строительного проектирования;

- классификацию САПР для строительного проектирования;

2.2. Владеть:

- средствами вычислительной техники и программными продуктами для

автоматизированного формирования чертежей планов, фасадов и

разрезов зданий и сооружений.

3. ОБЬЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

4.2.СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

4.2.1. Общие сведения о проектировании. Виды обеспечений САПР.

Рассматриваются возможности использования компьютерного оборудования в процессе строительного проектирования. Рассматриваются основные принципы построения САПР в проектных организациях. Классифицируются основные компоненты систем автоматизированного проектирования и их назначение. [3].

4.2.2. Классификация САПР

Рассматривается классификация систем автоматизированного проектирования по различным признакам [1, 2, 3].

4.2.3. Классы САПР, примеры по каталогу Федерального фонда программных средств массового применения в строительстве.

На примере классифицированного перечня Федерального фонда программных средств массового применения в строительстве рассматриваются примеры выбора программных продуктов для конкретных задач.

4.3. Лабораторный практикум

5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Контрольная работа №1. Построение двумерного плана и трехмерной модели здания.

Выполнение чертежа плана здания в соответствии с заданием.

Построение трехмерной модели здания, выполнение текстурной заливки конструктивных элементов, расстановка предметов внутри трехмерной модели здания.

Примерный объём работы: графическая часть на 2-х листах формата А4, файл, содержащий полный проект здания.

6. УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1. Рекомендуемая литература

Основная литература

1. Шагов -строительное проектирование на персональном компьютере.- М: Познавательная книга плюс, 2004.-320 с. (ISBN -8)

2. Леонтьев построить дом с помощью персонального компьютера. – М: НТ Пресс, 200с. (ISBN: -8)

3. Ли К. Основы САПР.- СПб: Питер, 2004.-560 с. (ISBN: -9)

Дополнительная литература

4. ГОСТ : 21.501-93 Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей

5. ГОСТ : 2.004-88 Общие Требования к Выполнению Конструкторских и Технологических Документов на Печатающих и Графических Устройствах Вывода ЭВМ

6. ГОСТ : 2.103ЕСКД. Стадии разработки

7. ГОСТ : 2.102ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских документов

8. ГОСТ : 34.201-89 ВИДЫ, КОМПЛЕКТНОСТЬ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ ПРИ СОЗДАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

9. ГОСТ : 21.501-93 Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Компьютерная программа ArCon 5+.

7. МАТЕРИАЛЬНО – ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерные классы университета и филиалов.

8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Изучение дисциплины «Основы автоматизированного проектирования в строительстве» базируется на знаниях, полученных студентами при изучении информатики, строительных материалов, начертательной геометрии и графики и других общетехнических дисциплин.

Теоретическую часть дисциплины студенты изучают самостоятельно во время лекций. Практические навыки и умения они приобретают в процессе выполнения лабораторных и контрольной работ.

Качественная проработка учебного материала, и выполнение контрольной работы возможны при активной работе студента в ходе лабораторного практикума.

Контроль полученных студентом знаний осуществляется в процессе работы студентов на ПЭВМ на лабораторных занятиях, на собеседованиях по контрольным работам и на дифференцированном зачете.

Задание на контрольную работу

ВВЕДЕНИЕ

В учебном плане подготовки инженеров по специальности «Промышленное и гражданское строительство» предусмотрено изучение дисциплины «Основы автоматизированного проектирования в строительстве».

Основная задача преподавания дисциплины – научить студентов машинно-ориентированным методам, используемым при вычерчивании планов, фасадов и разрезов зданий.

Целью контрольной работы является получение практических навыков автоматизированного формирования чертежей, подготовка к освоению более сложных систем автоматизированного проектирования Autocad и Archicad.

Методические указания предназначены для помощи студенту при самостоятельной работе с программой ArCon.

1.ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ.

1.1. Исходные данные и состав контрольной работы

Выполнить чертеж плана здания (см. приложение 1) с помощью программы ArCon с максимально возможной точностью. Построить трехмерное изображение, включая внутреннюю обстановку (несколько предметов из каталога текстур и объектов по выбору студента). Результаты работы сохранить в файле и представить для проверки преподавателю.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.1.Техника работы с ПС.

Для того, чтобы создать достаточно сложный проект, не требуется наличие специальных знаний в области CAD-систем. Достаточно просто разместить объекты, т. е. стены, двери, окна, лестницы и крышу на общем плане. ArCon предоставляет возможность планирования и конструирования произвольного количества этажей, включая подвальный и чердачный этажи. Этажи можно включать и выключать. Стены создаются как 3D-модель, пересечение стен строится автоматически. При этом с помощью специальной кнопки можно сразу же переключиться в режим просмотра проектируемого объекта в трехмерном пространстве. В режиме 3D просмотра можно проверить еще раз дизайн и оптимальную освещенность помещений с учетом реального времени суток. При этом не имеет никакого значения, идет ли речь о плане жилого дома на одну семью или большого административного комплекса.

Независимо от того, является ли пользователь архитектором, дизайнером, инженером-строителем, маклером по недвижимости или производителем строительных материалов, он может использовать ArCon не только как мощный программный продукт виртуального проектирования и дизайна, но и как эффективный инструмент для реалистичного представления проектов. Просмотр проектируемого объекта в 3D-изображении и обход его как вокруг, так и внутри помогают избегать ошибок в проектировании.

В режиме конструирования работа осуществляется с общим планом здания. При этом в качестве инструментов конструирования могут быть использованы "электронная линейка" и вспомогательные линии. При помощи специальных диалогов устанавливаются окна, двери, лестницы и крыши, корректность их установки сразу же может быть проверена в режиме 3D-просмотра. Так, например, для каждой лестницы можно определить нижний и верхний уровень; при помощи ввода угла можно создавать трапециевидные нижнюю или верхнюю ступень. Появилась возможность устанавливать пандусы.

В режиме дизайна можно просмотреть здание в фотореалистичном 3D-изображении и создать интерьер здания, а также ландшафт вокруг него. На местности можно вырыть котлованы (например, для бассейнов). Существует возможность разделить территорию на несколько областей и присвоить им различные текстуры.

Специальная встроенная функция ArCon позволяет рассчитать фотореалистическое изображение (можно использовать метод трассировки лучей) освещенности, картины игры света и теней с учетом эффектов отображения.

В ArCon можно изображать и подвижные объекты. Определив, например, дверцу шкафа как подвижный объект, можно продемонстрировать процесс его открывания/закрывания. Можно также совершить прогулку во внутренних помещениях и снаружи в режиме реального времени днем и ночью, используя функции масштабирования и произвольного вращения.

2.2. Меню и панели инструментов.

На рис.1 представлено главное окно программы.

ФАЙЛ – работа с файлами проектов, печать, запись общих данных о проекте;

ОБРАБОТАТЬ – копирование, поворот, отображение, группировка объектов и т. п.;

ОБСТАНОВКА – работа с файлами объектов и их групп;

ПОКАЗ – управление видом на экране, масштабирование;

ЭТАЖ – обработка этажей, добавление, удаление;

ЗДАНИЕ – то же со зданиями;

КВАРТИРА – то же по квартирам (квартира­ – группа помещений);

ИНФО ПО ПОМЕЩЕНИЯМ – вывод информации (площади, периметры и пр. в файл MS Word);

МАКРОС – вспомогательные расчеты и построения;

ОПЦИИ – настройка программы;

ОКНО – размещение окон на экране;

ПОМОЩЬ – справка.

2.3. Начало работы с проектом. Настройка программы.

Проектом называют набор зданий, каждое из которых содержит этажи. Одновременно можно работать только с одним проектом. Далее приведены рекомендации по работе с проектом:

- создание нового проекта: выбрать из меню ФАЙЛ-НОВЫЙ (или кнопку), после этого задаем характеристики этажей в раскрывшемся окне.

- открытие проекта с диска: ФАЙЛ-ОТКРЫТЬ (или кнопка).

- запись данных о проекте ФАЙЛ-ДАННЫЕ ПРОЕКТА (архитекторы, застройщики, адрес объекта и др.);

-чтобы задать масштаб, единицы измерения, размер листа открываем: ФАЙЛ-ОПЦИИ ПРОЕКТА;

- настройка программы: в меню ПОКАЗ отметить необходимые пункты, в меню ОПЦИИ-ПРОГРАММА настроить необходимые параметры.

Для работы нужно выбрать актуальное здание в меню ЗДАНИЕ и актуальный этаж в меню ЭТАЖ.

Чтобы увидеть все или несколько зданий, нужно выбрать их в меню ЗДАНИЯ-ВИДИМЫЕ ЗДАНИЯ

Рис. 1. Главное окно программы

2.4. Пример работы с программой

2.4.1. Работа в режиме конструирования (двумерный режим)

На рис.2 приведено 2D-окно программы для работы с планами.

Для точного размещения элементов на листе используют растр (сетку), вспомогательные линии и перемещаемое начало координат (имеются соотв. кнопки на панелях).

Для построения 2D планов имеются элементы (кнопки в левой вертикальной панели):

-  стена (несколько друг за другом, одиночная, под углом, средняя, параллельная);

-  балка (те же варианты);

-  дверь (произвольно, на расстоянии, посередине);

-  окно (те же варианты);

-  отверстие в перекрытии или стене;

-  лестница;

-  перекрытие (прямоугольное, многоугольник);

-  колонна;

-  дымоход;

-  крыша (прямоугольная, автоматическая, многоугольник);

-  слуховое окно;

-  земельный участок (прямоугольное, многоугольник);

-  вспомогательные прямые (вертикальная, горизонтальная, произвольная, под углом, средняя, параллельная);

-  надписи, тексты;

-  размеры (одиночные, цепочкой);

-  сечение (вертикальное, горизонтальное, произвольное).

Перед установкой на лист элементы настраивают: щелчок правой кнопкой мыши на кнопке элемента вызывает диалог настройки. После установки на лист каждый элемент также можно настроить, щелкнув два раза мышью на нем.

Рис. 2. Работа с планом здания

2.4.2. Работа в режиме дизайна (трехмерный режим)

На рис. 3 приведено 3D-окно программы для работы с трехмерными объектами.

В этом режиме работают с отделкой помещений, объектами: мебель, предметы обстановки, настраиваются режимы визуализации.

-  В меню ПОКАЗ выбираем КАТАЛОГ ТЕКСТУР И ОБЪЕКТОВ;

-  Для расстановки мебели и оборудования используют вид сверху, спереди, сзади или снизу (переключается кнопкой);

-  Для установки объекта его перетаскивают из каталога текстур и объектов на чертеж;

-  Габариты объектов уточняют в перспективном виде.

-  Для изменения цветов и материалов объектов текстура из каталога перетаскивается на объект;

-  Объекты можно дублировать: выделить объект, выбрать в меню: ОБРАБОТАТЬ-КОПИРОВАТЬ.

Более подробное руководство пользователя содержится в справочной системе программы ArCon и прилагаемой документации.

Рис. 3. Трехмерная модель здания