Modelēšana tiltu kursa projektos Ainars Paeglītis, Professors, Ceļu un tiltu katedras vadītājs
Studenti, kas izvēlējušies studēt Transportbūvju programmā ir veikuši labu izvēli, jo tā ir specialitāte, kuru pabeidzot, katrs inženieris spēs uzbūvēt savu tiltu vai ceļa posmu. Tā ir specialitāte, kurā ir apvienotas tehniskās zināšanas ar radošumu konstrukciju projektēšanā. Šo prasmju iegūšanai kalpo Kursa projektēšana, kuras uzdevums ir attīstīt studentu konceptuālās, konstruktīvās un radošas projektēšanas iemaņas. 2
Projektēšanas process Konceptuālais vai skiču projekts Analīze Dimensionēšana Detalizācija 3
Konceptuālā projektēšana Darbs, kas tiek veikts katrā projektēšanas birojā. Koncepcijas izstrāde ir svarīgs, atbildīgs un radošs process, jo ietekmē būves dimesionēšanu, būvniecību un uzturēšanu nākotnē. 4
RFEM - 4 Analīzes etaps: Konstrukcijas modelēšana; Slodžu kombinācijas; Piepūļu noteikšana; Konstrukciju analīze. Dimensionēšanas etapā balstoties uz iegūtajām piepūlēm tiek noteiktas konstrukcijas dimensijas. Detalizācijas etaps ietver : rasējumus, specifikācijas, darba apjomus. Šie ir četri galvenie projektēšanas posmi. Bet tā kā projektēšanas process ir iteratīvs, tad atsevišķus posmus nākas atkārtot vairākas reizes. 5
Kad studentiem jāsāk mācīt projektēšanu? (matemātika, ķīmija, fizika, būvmateriāli, būvmehānika, utt.) 6
RBCTO (profesionālo bakalauru) Transportbūvju programmas studiju plāns 1.kurss 2.kurss 3.kurss 4.kurss 5.kurss KP 1.semestris 2.semestris 3.semestris 4.semestris 5.semestris 6.semestris 7.semestris 8.semestris 9.semestris 1 2 Materiālzinību pamati (Ķīmija) Būvmehānikas ievdkurss 3kp/3nsn Matemātikas papildnodaļas (būvniecībā) Būvkonstrukcijas Koka konstrukcijas Ceļu ekspluatācija (ievadkurss) Ceļu ekspluatācija (ievadkurss) 2kp/2 nsn Autoceļi (2.st.pr.) 1kp/1nsn Autoceļu projekt. Tērauda tilti (st.pr.) Specializējošie priekšmeti (studiju projekts) 3kp/3nsn 3 Ekonomika 4kp/4nsn Būvmehānika 3kp/3nsn Tilti un inženierbūves Autoceļu (1.st.pr.) 1kp/1nsn (pamatkurss) Autoceļi (2.st.pr.) 1kp/1sn 4 Būvmateriāli (pamatk.) Tilti un inženierbūves Būvmehānika Autoceļu projekt. Prakse 5 Ievads būvniec. (pamatkurss) 3kp/3nsn Civīlā aizs. 1kp/1nsn (pamatk.) (speckurss) 3kp/3nsn Pamatkurss 9 kp 1kp/1nsn 6 Datormācība Ģeodēzija Datorgrafika (pamatk.) 3kp/3nsn (būvgrafika) 7 3kp/3nsn Fizika 8 3kp/3nsn Hidraulika 9 Matemātika Būvmehānika 5kp/5nsn (visp.kurss) 10 Datormācība Saskarsmes pamati 11 (speckurss būvn. Inženierģeoloģija 12 Darba aizsar. 1kp/1nsn 13 Matemātika Transportbūvju 14 Tēlotāja ģeom. un inž. 4kp/4nsn pamati graf. 2kp/2sn 15 Brīvā izvēle 16 Fizika 17 3kp/3nsn Angļu/Vācu val. Prakse 4kp Ģeodēzijas praktikums Ceļu būvmateriāli Humanitārie priekšmeti 18 19 Konstrukt. būvmat. Sports 0kp/2sn Brīvā izvēle 20 eksp. pārb. 21 Angļu/Vācu valoda 22 0 Sports 0kp/2nsn 22kp / 24 nodarb. 18kp/ 24 nodarb. St.ned. St.ned. Būvkonstrukcijas Dz/bet. konstrukcijas Pārvadājumi un tr.sist. Autoceļi (1.st.pr.)1kp/1sn Autoceļu projektēšana (Ievadkurss) Ceļu būvniecība Prakse 8kp Transports un vide Autoceļu projekt. (ievadkurss) Būvkonstrukcijas Tērauda konstrukcijas 2kp/2nsp Koka tilti (stud.proj.) Autoceļu būvniecība (pamatkurss) 3kp/2 nsn Brīvā izvēle Dzelzsbetona tilti (st.pr.) GEM būvniecībā Datorprogrammu pieliet. Transp. Proj. 3kp/3nsn Specializējošie priekšmeti Prakse 5kp Varbūtību teorija inženierapr. Kustības organizācija un satiksmes drošība Elektrotehnika Pilsētu ceļi, ielas un laukumi Specializējošie priekšmeti 4kp/4nsn Bakalaura darbs (ar inženierprojektu) 5kp Bakalaura darbs (ar inženierprojektu) 8 kp 20kp / 16 nod.st.ned. 19kp / 19 nod.st.ned. 21kp / 13 nod.st.ned. 18kp / 18 nod.st.ned 20 kp/ 15 nod.st.ned. 22 kp / 17 nod.st.ned. 20 kp/ 3 nod.st.ned. 7
Prasības kursa projektam Kursa projektus paredzēts izstrādāt divās stadijās: skiču un tehniskajā. Skiču stadijas projekts ietver: 3 tiltu variantu izstrādāšanu un to tehniskiekonomisko salīdzināšanu. Variantu rasējumus. Katra varianta 3d vizualizācija, vēlams arī video. Paskaidrojuma raksts: īss katra varianta apraksts, +/- novērtējums, aptuveni darba apjomi un izmaksu novērtējums. Rekomendācija ģenerālajam variantam. PowerPoint Prezentācija (7.nedēļa). 8
Tehniskā projekta stadijai: Aprēķinu daļa (Balstīta uz Eirokodeksiem). o Koka tiltiem ar roku. o Dzelzsbetona, Tērauda tiltiem ar datorprogrammu RFEM-4 ar 3D elementiem. Darbu apjomi. Specifikācijas. Rasējumi - AutoCad. PowerPoint Prezentācija (15.nedēļa). Kursa projekti tiek izstrādāti grupās pa 3-4 studentiem vienā grupā. 9
Koka tilta projekts (3.kurss) Skiču vai konceptuālais projekts tiek izstrādāts uz reāla topogrāfiskā plāna un reāla ģeoloģiskā griezuma. 10
3D vizualizāciju piemēri koka tiltam 11
12
Darbu daudzumu saraksts Izmaksu pozīcija Darba nosaukums Mērvienība Darba daudzums Vienības cena LVL Kopējā izmaksa LVL 1 2 3 4 5 6 1 SAGATAVOŠANAS DARBI 1.1 Mobilizācija KS 1 10000,00 10000,00 1.2 Tilta asu nospraušana KS 1 200,00 200,00 1.3 Demobilizācija KS 1 10000,00 10000,00 2 ESOŠO KONSTRUKCIJU DEMONTĀŽA 2.1 Laiduma konstrukcijas demontāža m3 130 60,00 7800,00 2.2 Krasta balstu demontāža m3 30 60,00 1800,00 2.3 Tērauda atvairbarjeru demontāža m 52 20,00 1040,00 2.4 Tērauda margu demontāža m 52 20,00 1040,00 2 ZEMES DARBI 3.1 Augu zemes noņemšana, grunts rakšana balstu izbūvei m3 130 5,00 650,00 3.2 Tilta konusu izbūve no drenējošas smilts, ieskaitot būvbedres aizbēršanu m3 160 18,00 2880,00 3.3 Upes nogāžu stiprināšana ar augu zemi apsētu ar daudzgadīgu zālāju h=100mm 4 PĀĻI m2 150 5,00 750,00 4.1 Pāļi balstu izbūvei 350x350x8000 no C30/37 m3 41,16 300,00 12348,00 5 BETONS 5.1 Betons krasta balstiem m3 86,6 300,00 25980,00 5.2 Betons konusa atbalstiem un konusa nostiprinājumam m3 35 280,00 9800,00 6 KOKA KONSTRUKCIJAS 6.1 Līmēta koka sijas 600x500x26000, 7.gab. m3 54,6 300,00 16380,00 6.2 Līmētas šķērsijas 600x400x8900, 38.gab. m3 81,17 300,00 24351,00 6.3 Atvairbrusa 300x200x26000, 4.gab m3 6,24 130,00 811,20 6.4 Dēļi apakšējam klājam 100x200x26000, 62.gab m3 32,24 130,00 4191,20 6.5 Dēļi augšējam klājam 50x200x26000, 39.gab m3 5,07 130,00 659,10 6.6 Līmēta koka sijas kopnei 500x500x14160, 4.gab. m3 14,16 300,00 4248,00 6.7 kopnes atgāžņi 350x350x7000, 4.gab. m3 3,43 130,00 445,90 6.8 kopnes stati 350x350x2250, 4.gab. m3 1,1 130,00 143,00 6.9 Hermētiķis urbumu aizpildīšanai (kokam paredzēts) m3 0,03 3000,00 90,00 7 MARGAS UN ATVAIRBARJERAS 7.1 Margas m 52 200,00 10400,00 7.2 Atvairbarjeras m 132 200,00 26400,00 8 HIDROIZOLĀCIJA 8.1 Balstu virsmu pārklāšana ar impregnējošu aizsargpārklājumu m2 72 22,00 1584,00 9 DAŽĀDI DARBI 9.1 Elastomēra balstīklas 200x300x80 gab. 14 200,00 2800,00 9.2 Deformācijas šuves m 24,8 1000,00 24800,00 9.3 Ceļa zīme 708 ar upes nosaukumu gab. 2 150,00 300,00 A Kopā: 201891,40 B Pasūtītāja rezerve (5% no A): 10094,57 Sastādīja: R. Afanasjevs C Kopā (A + B): 211985,97 D PVN (21% no C): 44517,05 Pārbaudīja: A. Paeglītis Pavisam kopā (C + D): 256503,02 13
Variantu salīdzinājums Tilta variants Izmaksas, LVL 1. Līmētās koksnes siju tilts 236100,70 2. Līmētās koksnes loka tilts 243386,38 3. Līmētās koksnes kopnes tilts 256503,02 Tabula Nr.4. Tehniskie rādītāji Paredzamais kalpošanas laiks Slodzes koef. LVS EN 1991-2 Laiduma konstrukcijas sarežģītība Tilta variants 1. variants 2. variants 3. variants 50 gadi 50 gadi 50 gadi α=0,8 α=0,8 α=0,8 vienkārša sarežģīta sarežģīta Uzturēšana, tīrīšana Iespējama mehanizēta tīrīšana Iespējama mehanizēta tīrīšana, ierobežots augstums Iespējama mehanizēta tīrīšana Lielāks konstrukcijas Konsrukcijas dinamika Neliela konstrukcija Lielāks konstrukcijas augstums augstums 14
15
3D vizualizāciju piemēri dzelzsbetona tiltam (4.kurss) 16
18
3D vizualizāciju piemēri tērauda un tēraudbetona tiltiem (4.kurss II.sem.) 19
3D vizulaizācijas piemēri liela laiduma tilta projektam (5.kurss) (Ziemeļu šķērsojuma projekts) 20
21
Secinājumi 1. Konceptuālā vai skiču projektēšana attīsta studentu radošo domāšanu un ir svarīgākā projektēšanas sastāvdaļa. 2. 3D vizualizāciju pielietošana palīdz labāk izprast konstruktīvos risinājumus, proporcijas, krāsas un saprast vai iecerētā konstrukcija iederas apkārtējā vidē. 3. Darbs grupās attīsta studentu sadarbošanās un komunikāciju spējas un atbildību par kopīgi veicamo darbu, kā arī novērtēt savu kolēģu ieguldījumu kopējā darbā. 4. Prezentācijas iemāca studentiem prezentēt savus darbus kolēģiem, klientam, konkursa komisijai vai eksaminācijas komisijai. 5. Kursa projekta apjoms ir tāds, ka tas aizņem visu tam paredzēto patstāvīgā darba laiku. 22
Paldies par uzmanību. 23