電腦繪圖軟體掌握到什麼程度,才能適應建築結構設計工作的需求?
繼續自問自答
之所以想這個問題,是因為我在實際工作中發現,這個問題還是很嚴重的。我覺得結構工程大學教育跟實際工作脫節最大的地方,可能就在這裡。我們學會了計算、我們學會了分析、我們學會了初步的設計,但是,我們沒有在大學裡學會繪圖。或者說,我們覺得繪圖不那麼重要。
繪圖真的不重要嗎?我不這麼覺得。我甚至覺得,圖紙表達比計算分析還要重要,因為兩者的容錯程度完全不同。
舉個例子,梁截面配筋,正確設計結果應該是20,由於種種原因,你配了4根25,或者2根25加2根22,比20要小一些,原則上是不可行的。但實際上呢,問題並不大,因為混凝土結構超靜定次數非常高,內力重分配能力很強,再加上規範的各種保守係數,基本上是不會出事故的。但是,如果是一根懸臂樑,樑上部受拉鋼筋4根25,由於繪圖失誤,你把這4根25畫成了梁下部鋼筋。這個後果可能就是災難性的了。
可能你會覺得,這也太扯了。但很可惜,真的有低級繪圖失誤造成的嚴重工程事故。比如這個 Hyatt Regency walkway collapse 堪薩斯凱悅酒店大堂的懸掛走廊垮塌事故。事故的原因很簡單,但也很讓人驚訝,計算沒有錯,分析也沒有錯,但是圖紙上犯了一個低級的、但是致命的錯誤。
上圖是來自 6 Small Math Errors That Caused Huge Disasters 的非常高科技的示意圖。懸掛走廊共有兩層,用吊杆懸掛在大廳中央。左邊是原始設計,一根吊杆貫穿兩層,每層用一個螺栓固定;右邊的是最終施工圖紙上的情況,吊杆變成了兩根。然後上層平台與吊杆連接處也變成了兩個螺栓。問題就出在這裡,本來的設計中,上下兩個紅色的螺母,分別承受各自平台的荷載。而最終的圖紙中,上層吊杆與上層平台連接處的那個螺母,承擔了兩層平台的重量,所有兩層的荷載,都要通過它才能傳遞給上層吊杆。而這個螺母,是按照承受單層荷載設計的。這張 File:HRWalkway.svg 維基百科的示意圖也很清楚,本來螺母只要承擔單層的P,結果在實際的圖紙上變成了承受2P。就是這麼一個小小的圖紙上的改動,造成了114人死亡、216人受傷的慘禍。
我覺得,目前的工程行業或多或少存在著「重分析、輕繪圖」的趨勢,這種趨勢在我看來是很危險的。你的分析再 fancy,動力時程、pushover 推覆、大震彈塑性分析、樓板舒適度分析......這些固然很好,但是一個小小的繪圖失誤,就能讓這一切化為烏有。但很可惜,大量的設計單位,都是各種分析、文本很花哨,然後實際的施工圖紙爛的不成樣子。我真的不知道先做超限審查,然後再用PKPM 生成屎一樣的圖紙,這種做法有什麼意義?
所以,我覺得第一點,也就是最重要的一點,就是你要明白你在畫什麼,為什麼要這麼畫,是不是正確,是不是合理。至少在目前,這就是為什麼施工圖紙還是工程師手工繪製的原因。電腦軟體還不行,專門的繪圖員也不是很好,因為他們做不到這一點,保證不了圖紙的正確。
我真的見到過不知道自己在畫什麼的,只是在「畫」而已。圖紙上這兩條線是什麼?正負零的樓面梁?還是地下室擋土牆?不知道。這根樑上柱在這個樓層平面有,為什麼下層的平面圖中沒有表示出它在樑上生根的位置?啊?是樑上柱嗎?不知道啊。
再舉個親眼所見的例子。按配筋結果畫剪力牆截面,配筋結果是牆體單頭的,整個牆體的配筋得乘以二。我還真親眼見過畫了好幾個月時間施工圖,最後還不知道要乘以二的。
就像翻譯的「信達雅」一樣,第一步先要做到「信」,後面才是「達」和「雅」的問題。這兩點牽扯到的更多的就是繪圖的技術細節了。
先說「達」的問題,如何保證繪圖的效率?- 圖層設置:會不會設置圖層?能不能按照單位的圖層標準繪製自己的圖紙?能不能靈活的關閉、鎖定圖層來方便操作?
- 文字格式:是不是胡亂從別的文件複製過來就算了?打開一個繪圖文件,四五十種文字格式?
- 標註樣式:同文字格式一樣,打開自己的文件,是不是標註樣式三四十種,名字各異?自己都不知道什麼意思?會不會自己設置自己的標準格式?
- 圖紙比例:明白屏幕上的繪圖跟實際藍圖之間的比例嗎?如果要變換比例出圖,能不能迅速做到?還是得手動一個一個的改?
- 列印樣式:會不會自己設置?如果你有事不在,請別人幫你列印,他能用你的設置列印出你心中想要的結果嗎?
- 快速選擇:會不會用 ctrl+1 的快速選擇?能不能迅速改變某種類型的圖元的性質和參數?比如迅速把所有圖層為 「text」、樣式為「times」的文字全部更改為樣式「arial」?
- 圖塊操作:會不會靈活運用塊的概念?能不能梁圖、板圖同步修改?能不能柱截面圖和結構平面圖同步修改?會用帶屬性的塊嗎,比如自己設置一個圖紙標題欄?會用增強屬性的塊嗎,比如自己設置一個可以拉伸、自定義的圖紙大標題?
再說「雅」的問題,如何保證圖紙的優雅?
- 填充淡顯:會不會設置填充和淡顯?明白繪圖次序 draworder 的概念和操作嗎?
- 字體對齊:單行文字和多行文字的對齊點會不會設置?是不是整張圖紙不管什麼位置的文字,都是左對齊的?同一根樑上的標註文字,在同一條直線上嗎?是不是七上八下的?
- 標註對齊:整張圖紙標註尺寸線與被標註物體之間的距離是不是定值?是不是忽大忽小?
- 圖面布局:不同樓層的平面圖,相對位置在圖面上一樣嗎?大比例的詳圖比例合適嗎?是不是看上去大的嚇人?
- 查找替換:能靈活運用查找替換嗎?比如瞬間把所有的框架梁圓8箍筋都改成圓10的?什麼?區分不開框架梁和非框架梁的箍筋?請看上面的「圖層設置」。
- 校對數據:會不會合理的保留將來修改校對所需的數據?比如每個框架柱截面詳圖旁邊用非列印圖層標註配筋率、配箍率、軸壓比等等?
- 構件編號:是不是有內在的規律?梁編號是從1編到100,最後自己都數不過來了?還是按照平面軸號、位置合理的分區編號?說某一根梁的編號,能不能迅速找到它?
當然,這些問題並不全面,只是我想到的一部分,也是我覺得比較基礎的。如果你是一位應屆畢業生,面對這些問題胸有成竹,那恭喜你,基本上去任何設計單位都能快速上手。如果你面對這些問題一頭霧水,甚至都不知道我在說什麼,那你得加把勁了,不要盲目的抱怨「為什麼應屆生進不了設計院」,先學會這些再說吧。
快,快,快
我估計這是設計院對繪圖的最主要的要求了。
但我覺得這個趨勢不會持續太久了。
對於標準構件,計算機出圖是個趨勢。
橋樑上現在有橋樑大師這個軟體了,很多橋型的施工圖,包括預應力鋼筋(普通鋼筋)的施工圖,都可以直接出圖了。
而且這肯定是將來的一個趨勢,所以人的動作再快,也比不上電腦。現在設計院里,估計有60%的結構設計人員,都是承擔著繪圖員的工作。
將來計算機出圖普及後,說好聽點,這部分人的勞動力將會釋放出來,說不好聽點,這部分人可能要失業。
所以我覺得應該早做打算。
既然有傻瓜式的結構設計軟體了,為什麼還要在大學裡學習力學、混凝土結構這些專業課?我大學裡學CAD完全瞎搞,圖紙內複製黏貼居然用 ctrl+c ctrl+v,都不知道還有cad命令copy(可能主要CAD課蹺得太多),一直到工作都是這個狀態(CAD學過之後就沒去用);但是我基本在工作後用了2周時間就掌握了的建築、結構專業能用到的80%以上的cad作圖技巧,主要得益於同事的微指導+看別人畫圖的過程+自己摸索,很快就入門了,熟練後畫圖速度就快得飛起。當然操作方面估計跟學生時代常玩FPS遊戲(CS)+RTS遊戲(WAR3,SC)頻繁的鍵盤、滑鼠操作基礎有關:D。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------熟練之後,我總結下來基本上只要能掌握2個大的CAD的功能模塊,對建築結構專業作圖就夠了:參照塊的利用、批量圖層管理,絕對讓你畫圖事半功倍。--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
我有幸在杭州綠城設計院擔任結構設計師工作職位兩年,趁現在有了空餘時間便整理了部分關於繪圖軟體的一些準備工作,正好也可以回答這道問題。我認為在設計院工作,繪圖軟體就是結構設計師手中的一把軍刀,必須懂得使用的方法才能加快工作的速度,同時可更好地融入設計院的工作環境。下面分幾點詳細地闡述一下在綠城設計院需要在繪圖軟體上做哪些準備才能融入此院工作,做的準備工作我認為也可部分適用於其他設計院的結構工作。
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(1)綠城設計院繪圖軟體的配備
軟體的配備為:CAD2006,探索者2015,小插件(包括lisp文件和cs工具箱),Fool Engineer配筋軟體,plt列印軟體,這些軟體在下面會詳細介紹。
(2)繪圖軟體的調配
探索者2015與cad2006搭配下載好之後,打開探索者軟體,需要對探索者進行下述設置:
~2.1 繪圖的夾點與拾取框大小改大一些
改動路徑為:工具-選項-選擇
~2.2 右鍵的改變
cad與探索者的右鍵改為確認「重複上一個命令」和「確認」可加速畫圖,改動的方法為:
---工具-選項-用戶系統配置-自定義單擊右鍵;
---由於是探索者與cad聯動,還需設置探索者;點擊探索者右側的「初始設置」,然後如圖1進行點選。
~2.3 改變cad的快捷鍵
結構設計者有一套屬於自己的畫圖快捷鍵設置,故必須把cad默認的快捷鍵更換掉。更換的方法如下:
---工具-自定義-編輯程序參數,如圖2所示,接著對圖2的文本框做類似圖3的修改;
---修改完畢後,按reinit快捷鍵,如圖4進行選擇;重新打開探索者,快捷鍵更新完畢。
圖1 探索者的右鍵設置
圖2 探索者界面出現對話框
圖3 對acad文本框對應所做的修改
圖4 交互框的操作
~2.4 樣板文件
每個設計院都有自己特定的圖層,圖框,聯繫單,標註格式,配筋樣式等,將這些相對固定的元素集合在一個「樣板」文件上,每次打開探索者都可以自動打開這個樣板文件,這將為之後的畫圖提供便利,圖5與圖6顯示了如何操作探索者自動打開樣板文件的方法。圖6操作完畢後,以後打開探索者便會自動打開你自己調配完畢的樣板文件Acadiso。
~2.5 圖層的同步
探索者有很多特定的功能,比如說布置軸線(軸線圖層)、布置柱子(柱子圖層)、布置梁(梁圖層)等,對於結構設計非常有用。必須讓這些特定功能繪製出的圖層同步於設計院規定的對應圖層,按如下進行操作:
---問設計院老同事要一份他們的「*.ini」文件,這裡面包含了探索者對應的圖層設置。圖7主要是綠城設計院的ini圖層文件,其他設計院的圖層也可以按照圖7的編製原則進行設置編寫對應的ini文件;
---探索者初始設置-圖層,然後按照圖8進行操作,讀取圖7所示的ini文件,便可實現圖層同步。
(3)工具箱的載入
~3.1 Fool Engineer軟體的安裝
這款軟體是畫梁配筋圖時的好幫手,可以幫助繪圖者快速修改配筋數字,以及對配筋值的快速對齊,安裝軟體在結尾中會給出鏈接。
~3.2 CS小工具箱的安裝
綠城設計院自己開發了一個cs插件工具箱,將一些重要的lisp可視化到了cad界面上,方便了結構的繪圖,如圖10所示。以下介紹如何安裝載入cs工具箱:
---如圖11所示,將 greentondesign files 文件夾至於探索者軟體安裝的根目錄下;(這個文件夾結尾會給鏈接)
---啟動探索者 運用 OPTIONS 命令 點擊「文件」選項卡,在「支持文件搜索路徑下增加「E:探索者2015Tssd2015greentondesign filesappends」和「E:探索者2015Tssd2015greentondesign filesprograms」 兩個路徑(具體路徑示具體計算機而定);
---運用 APPLOAD 命令,在啟動組裡面 增加「E:探索者2015Tssd2015greentondesign files"下的「ct.VLX」;
---重啟探索者後,界面上出現搜索"ct.set"的路徑,選擇」E:探索者2015Tssd2015greentondesign files「下的"ct.set",即可;
載入完畢後,按「cs」命令,便可調出如圖10的工具箱。
~3.3 特定lisp的直接載入
CS工具箱給了繪圖者調用lisp的可能,但是一些常用的lisp如果一直需要調用cs工具箱,便會顯得麻煩。以下將介紹直接載入特定lisp的方法:
---輸入appload,內容-添加-選擇喜歡的小程序,如圖12所示;
---關閉探索者,再次打開即可。
~3.4 豎向構件繪製的lisp
相比較梁、板圖而言,豎向構件結構圖繪製較為死板,故有專門的lisp來加快豎向構件圖的繪製,以下簡單介紹之並在文末附上下載鏈接:
---簡單柱子的繪製:「appload」按鍵後,在「繪柱程序」文件夾載入「柱大樣1new.VLX」,這種插件一般是在畫一些比較簡單的框架結構的時候用到的;
---剪力牆或牆柱組合繪製:載入「牆柱工具-YXZ.VLX」或者「邊緣構件-BYGJ.VLX」,即可進行牆柱的配筋繪製以及配筋放樣。
~3.5 關於列印
結構設計出圖量一般很大,按部就班的列印顯然在最後階段也會給設計者加大許多工作量,故必須有專門的lisp進行幫助。此外,圖紙列印出來後各個圖層的粗細顯示也各有規定,對此須對ctb進行設置。
3.5.1 列印樣式設置:
不同圖層粗細的必須控制輸出,此外變更單、樁點陣圖以及梁板圖等出圖時圖紙上各個圖層的顯示規定都是不一樣的,這些圖線列印粗細的不同均須通過ctb進行載入設置:
---如圖14所示,將所有指定的ctb文件拷貝至「plot styles」文件夾中,plot styles文件夾根位置可藉助cs工具箱中的批量列印由圖15確定:這樣,列印樣式中便可有針對各種情況的ctb,如圖16所示。
3.5.2 批量列印的設置:
設計院中打圖一般都是將所有圖紙轉換成plt文件,再通過plt文件進行硫酸紙列印。即通過虛擬印表機(kip5000)先將cad圖紙轉換成虛擬印表機的plt文件,再通過設計院的硫酸紙印表機批量出圖。此外,生成的plt文件還可通過特定的軟體(vcpro339)進行查看,並且通過插件可批量將plt轉換成pdf文件(這對於供圖給甲方提供了便利,因為甲方單位計算機上往往只能打開pdf文件)。以下將詳細說明批量列印的步驟:
--- 安裝虛擬印表機:如圖17所示有三台虛擬印表機,圖17中的紅框中運行,即可快速安裝這三台虛擬印表機。安裝完畢好,如圖18所示;(文末給鏈接)
---如圖19將圖紙進行編排設置,按元素進行分類,並用特定的圖層疊加在圖框的外邊緣,本例中利用的是S-0-MODIFY圖層;
---如圖20進行圖紙大小的設置;
---圖21中各個模塊介紹:
1:選定圖層,以此圖層進行圖紙邊緣確認;
2:具體生成的plt生成至指定文件夾;
3:點擊此按鈕後,選擇圖19中的圖紙,進行圖紙列印;
4:設置列印比例;
5:選擇列印順序,控制印表機輸出圖紙的排布(一般是逆序);
6:選擇好輸出圖紙的保存位置。
---如果需要將生成的plt文件轉換成pdf,利用特定插件可以批量實現(文末會給鏈接)。
(4)導出探索者配置作為備份
以上所有工作完畢之後,要講這種狀態下的探索者做一個備份,這樣以後探索者重裝之後,便可導入備份的探索者設置進行一鍵還原,如圖22進行設置導出。
(5)以上提及軟體的鏈接
上述軟體的鏈接為:http://pan.baidu.com/s/1dF4cpUT
我的新浪微博號是羅巫,有什麼問題歡迎在上面進行提問,謝謝。
設計人員應把所學的三大力學以及所學的課程結和計算機設計繪圖軟體結合起來,才能適應工作需要,才能看明白繪圖軟體畫計算生成圖紙上的內容是啥意思,對照彎矩圖、剪力圖的位置畫結構構件的配筋,這樣才不會把鋼筋位置放錯,設計人員在設計施工中有很關鍵的作用,但太依賴電腦,而不去思考圖紙以外的學問,很多設計人員去施工現場解決問題時,顯示不出設計人員的應該俱備的技術水平。
能夠表達你的設計想法就行(好吧我承認我比較懶
看到這個問題,不禁想起來前陣子我自己私下的一個想法,如果有一種軟體,或者一種科技,能夠僅憑我的意識就能操作,就能繪製三維的建築圖紙,該是一件多麼好的事情。有這個想法,其實就說明了一個問題,我在圖紙上的表達能力,圖紙對我的想法的表現,是有很大限制的。最大的瓶頸就在於對繪圖軟體的使用上。可能我對一個建築方案有很好的想法,對結構設計有很精確的計算,但是表現在圖紙上就是一泡屎,而我們又不可能繞開圖紙來表達這些東西。現在很多設計院都開始推廣BIM,建築信息化模型,如果這種設計繪圖模式能全面替代CAD繪圖,那麼我們在建築創作的表達上,又進了一步。
電腦繪圖,手工繪圖,初學者不會有這種痛苦。要想成為大師,技多不壓身!
1.大學本科階段的東西你都懂了,哪怕不是精通,對於普通的設計院,住宅和無特殊要求的廠房應該是沒問題。2.普通設計院,只要求速度,對於結構工程師,只要求PKPM和CAD。而且三校兩審,不會有大問題。3.如果你不想一輩子當繪圖員,考證,接觸複雜結構,儘早獨立建模是必須的。
大學學了最起碼三年的建築製圖,個人的理解是AutoCAD、天正、魯班、廣聯達等等都是應該涉及的,最起碼應該能夠熟練應用廣聯達以及BIM建模,對於普通的建築樓大概是不會有什麼問題的了。如果想要更加深入,那就是要加強BIM的能力了。
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