Технологии BIM на этапе производства металлоконструкций

ООО «Белэнергомаш — БЗЭМ» занимается конструированием и изготовлением металлоконструкций с 1973 года. Компания применяет инновационные технологии производства, диагностики и контроля, в их числе программное обеспечение Tekla Structures, которое используется на предприятии с 2008 года как важный рабочий инструмент проектного отдела.

Производство Белэнергомаш

Один из самых крупных и значимых объектов, конструкции для которого были смоделированы «Белэнергомашем» с помощью программного обеспечения Tekla, — стадион «Мордовия Арена». Он будет возведен в Саранске для проведения Чемпионата мира по футболу в 2018 году. Уникальная геометрия, большое количество сварных соединений, сжатые сроки, — всё это обусловило высокую сложность исполнения проекта.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТА

Стадион «Мордовия Арена», рассчитанный на 45 000 зрителей, будет возведён в Саранске к 2017 году и станет одним из 12 стадионов, которые примут Чемпионат мира по футболу 2018 года. По задумке архитекторов, чаша арены будет напоминать ярко-красное солнце — один из символов республики Мордовия. Расположение чаши над уровнем двухэтажного стилобата создаст эффект легкости. Кроме того, оболочка стадиона нестандартной овальной формы: она будет плавно понижаться к северной и южной трибуне и затем вновь подниматься к восточной. Основу стадиона составят 88 Г-образных консолей высотой 40 метров и вылетом конструкции на 49 метров. Все они будут запроектированы из стальных труб, что обусловит небольшой общий вес конструкций покрытия — около 6000 тонн.

.  Информационная модель стадиона Мордовия Арена

В ходе первоначальной разработки конструкторской документации проект на протяжении полугода дорабатывался генеральным подрядчиком по строительству стадиона ООО «Производственно-строительное объединение «Казань» совместно со специалистами «Белэнергомаша». «Заводу предстояло изготовить для стадиона металлоконструкции сложной геометрии с точностью до 10 мм при пролете до 60 м и большим количеством сварных соединений.Особая сложность проекта заключалась в том, что он не допускал задержек.» - сообщает специалист по сопровождению CAD, Дмитрий Долженков.

Для возможности строительства стадиона в намеченные сроки «Белэнергомаш» должен изготовить и отгрузить все металлоконструкции к 31 марта 2017 — почти ровно через год с момента подписания контракта с ООО «ПСО «Казань»». Примечательно, что  «Белэнергомаш» самостоятельно разрабатывал технические условия производства и согласовывал их с проектными институтами, задействованными в строительстве объекта. После этого для возможности начала работ по проекту, специалисты завода ещё в течение нескольких месяцев отрабатывали технологию сборки и сварки элементов на образцах.

Фрагмент модели Мордовия Арена

Организовать прозрачный рабочий процесс и обеспечить продуктивное взаимодействие всех вовлечённых специалистов предприятию помогает применение технологии информационного моделирования зданий (BIM). Для «Белэнергомаша» это уже не первый опыт применения BIM-технологий в области проектирования и изготовления металлоконструкций для спортивных объектов.  

ПОРТФОЛИО ПРОЕКТОВ ЗАВОДА

Выполненные заводом проекты включают в себя изготовление металлоконструкций для таких известных сооружений, как стадион УЕФА «Казань Арена» на 45 000 зрителей (Казань), футбольный стадион в западной части Крестовского острова (Санкт-Петербург) и четыре из шести крупных объектов Олимпийского парка в Сочи: Большая ледовая арена для хоккея с шайбой на 12 000 зрителей, Конькобежный центр «Адлер-Арена» на 8 000 зрителей, Центральный олимпийский стадион «Фишт» на 40 000 зрителей и Главный олимпийский медиацентр.

ПРИМЕНЕНИЕ TEKLA STRUCTURES В ПРОЦЕССЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Работая в многопользовательском режиме, конструкторы смогли полностью разработать модель стадиона за три месяца. В среде Tekla Structures одна группа сотрудников занималась созданием моделей, другая выполняла 2D-чертежи, а третья отвечала за их проверку. Кроме того, некоторые технологи предприятия использовали этот программный комплекс при организации производственных процессов. Программное обеспечение Tekla Structures позволило быстро образмеривать детали труб с одним или несколькими резами. Впервые при строительстве уникальных объектов в таком объеме были применены стыковые сварные соединения из труб с переломом. С помощью программного комплекса Tekla была смоделирована и изготовлена механическая часть приспособления для контроля сварных швов.

Контрольная сборка, Белэнергомаш  КОНТРОЛЬНАЯ СБОРКА И СОЕДИНЕНИЕ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

Для того чтобы проверить сходимость элементов конструкции, 20–21 июня 2016 года специалисты «Белэнергомаш» провели первую контрольную сборку радиальной консоли стадиона размером 63 х 29 м, которая является основной несущей частью каркаса покрытия.

Всего в сборке было задействовано более 30 отправочных марок, каждая из которых имеет сложное пространственное сечение пояса и узловых элементов. В основном, части марок были соединены с помощью монтажной сварки встык, а также высокопрочных болтов. Для того чтобы обеспечить сходимость в узлах с применением таких типов соединений  необходимо изготавливать элементы с беспрецедентной точностью. Специалисты завода проводили контроль геометрии отдельных конструкций, а также всей контрольной сборки с применением высокоточных измерительных приборов по заданным контрольным точкам. Результаты этих измерений обрабатывались с помощью 3D-модели. Координаты отснятых точек импортировались в Tekla Structures, где фиксировались отклонения в размерах изготовленных отправочных марок. В случае недопустимых погрешностей геодезическая служба предоставляла информацию о необходимых корректировках.

Сложная марка, Белэнергомаш  ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В августе-сентябре 2016 года на строительной площадке стадиона «Мордовия Арена» были установлены первые металлоконструкции консолей, изготовленные компанией «Белэнергомаш». В соответствии с условиями договора, заводу в целом предстоит изготовить и отгрузить 88 радиальных консолей, связевые фермы, главные балки и другие элементы общим весом около 6000 тонн. От успешности этого проекта зависит, будет ли построен стадион в намеченные сроки. Однако итоги последних проверок показали, что причин для волнения нет:  стадион будет готов принять Чемпионат Мира-2018.

 

О компании Белэнергомаш

Это ведущее предприятие энергомашиностроения с семидесятипятилетним опытом работы в отрасли. Сегодня специализированные производства ООО «Белэнергомаш – БЗЭМ»: производство соединительных элементов трубопроводов, производство труб, кузнечно-прессовое производство, производство сильфонных компенсаторов, котельное производство и производство строительных металлоконструкций – выпускают широкую номенклатуру продукции для энергетики и строительства. Подробнее о Белэнергомаш на сайте www.energomash.ru

 

Факты о проекте Мордовия Арена:

  • Основа стадиона состоит из 88 Г-образных консолей высотой 40 метров и вылетом конструкции на 49 метров
  • Консоли запроектированы из стальных труб
  • Общий вес конструкций покрытия — около 6000 тонн
  • Задействовано более 30 отправочных марок
  • Работая совершалась в многопользовательском режиме, конструкторы смогли полностью разработать модель стадиона за 3 месяца
  • Производство металлоконструкции сложной геометрии с точностью до 10 мм при пролете до 60 м

Дмитрий Долженков, специалист по сопровождению CAD

"Команде специалистов предстояло изготовить для стадиона металлоконструкции сложной геометрии с точностью до 10 мм при пролете до 60 м и большим количеством сварных соединений. Особая сложность проекта заключалась в том, что он не допускал задержек"
Дмитрий Долженков
специалист по сопровождению CAD
Белэнергомаш