CC BY
31
m of computer-aided design, AutoCAD, methods of teaching, visualization, three-dimensional modeling, animation, building on the slopes, vertical planning area, landscape solution.
Вступ
Будiвельний майданчик на cxrai - одночасно i проблема, i вигода. Проблемними е те, що варпсть та складшсть проекту ввдчутно зростае. Вигода в тому, що, по завершенш будiвництва, ви маете набагато щкавшу будiвлю. 1снуе велика шльшсть параметрiв, яш слад врахувати при будiвництвi на схилах. Найпе-ршим, очевидно, е крутизна та напрям схилу. Залежно ввд типу схилу по вщношенню до вулищ, юнують рiзнi варiанти проектування будiвель. Осшльки вар-псть земляних та супутшх робгг е доволi високою, досввдчений шженер повинен мiнiмiзувати витрати,
розробивши проект будинку, що максимально повто-рюватиме контури ландшафту, чого можна досягнути методами рiзнорiвневого проектування, коли будiвля максимально охоплюе схил. Саме тому необхвдно надзвичайно ввдповвдально тдходити до проектування будiвлi з урахуванням особливостей мюцевосп, використовуючи найсучаснiшi методи моделювання та проектування, а також новггш технологи будiвниц-тва.
Метою роботи е опрацювання методики та шдго-товка змютового матерiалу для розробки методичних вказiвок з курсу комп'ютерно! графiки «Моделювання шдиввдуальних житлових будиншв на схилах» для
студенпв iнженерно-будiвельних та архiтектурних напрямшв пiдготовки. В ходi виконання роботи була поставлене завдання поеднати в едине цше лопку послiдовностi спорудження житлового будинку на схилi та комплекс шструментальних засобiв AutoCad для побудови та вiзуалiзацil вiдповiдних поверхонь, планування рельефу та об'ектiв будiвельноl споруди. Кiнцеве завдання пiсля вiзуалiзацil полягало у створены засобами графiчноl системи вiдеофiльму, який дозволяв би за допомогою ашмаци оглянути периметр будинку та прилеглу територш по наперед заданiй траекторп руху ввдеокамери з метою презентацiйного представлення результатiв роботи.
На сьогоднiшнiй день немае единого джерела за-гально! шформаци щодо проектування споруд на схилах, яке б надшило студенпв архггектурно-будiвельних спецiальностей базовими знаннями у цiй сферi. Використання системи AutoCad при створенш тривимiрних моделей дозволяе спростити штегруван-ня методики у вже наявш навчальнi програми спеща-лiзованих закладiв освiти.
MaTepiai i методи дослiдження
1снуе велика шлыасть параметрiв, якi слад враху-вати при проектуваннi i подальшому зведеннi будинку на схилт
Залежно вiд типу схилу по вщношенню до вулицi, юнують рiзнi варiанти проектування будiвель. Тип проектування, при якому схил спадае зi сторони ву-лицi (вiд головного фасаду), називаеться спадаючим; такий, коли схил зростае з тилу до фасаду будiвлi, називаеться пвдйомним; коли схил зростае/спадае по краях будiвлi - бiчний; якщо схил змшюеться у двох напрямках, такий тип називаеться множинним (Sloping Sites...). 3i спадаючими схилами доволi легко працювати, у той час як будiвництво на пiдйомному схилi потребуватиме набагато бiльшого об'ему земе-льних робп та улаштування пiдпiрних стш.
Будiвництво будинку на схилi значною мiрою за-лежить вiд крутизни останнього. Майданчики з невеликим ухилом, що не перевищуе 3%, можна розгляда-ти, як рiвнi, i будiвлi на них можна зводити по типо-вих проектах. Також по типових проектах можуть бути зведеш i будинки на дiлянках з малим ухилом -до 7%, але вони повиннi бути без пiдвалiв. Спорудження цокольних поверхiв стае доцiльним, коли ухил перевищуе 8%. У цьому випадку майданчик не вирiвнюеться повнiстю, а щд цоколь вирiзаеться час-тина земельного масиву. Будинок на крутому схилi в 15-20% дае можливють зведення багатоярусно1 споруди з окремими входами на кожен ярус (Morozov, 2003).
Розмщення будiвель i споруд при плануванш i бу-дiвництвi населених пункпв безпосередньо пов'язано з характером рельефу мюцевосп. Правильне враху-вання даних особливостей полегшуе прийняття прое-ктних рiшень, зменшуе вартiсть будiвельних робiт, забезпечуе сприятливi умови для розмщення будь вель, елементiв благоустрою. Виправлення рельефу з метою пристосування його для потреб експлуатацп
називаеться вертикальним плануванням (Sokhnych, 2010).
Якщо виконуеться ви1мка грунту, навколишнiй грунт повинен бути закршлений. Закрiплення вико-нують за допомогою спецiально спроектованих стш, яш мають бути мiцними та водонепроникними. Будь-яка ви1мка, глибша ввд 1 метра, потребуе встановлен-ня пiдпiрних стiн. Чим бшьша глибина ви1мки, тим мiцнiшою та вищою повинна бути шдшрна стша. Стандартна пiдпiрна стiна мае потужний фундамент для попередження вiдхилень стши пiд тиском грунту позаду стши.
Оргашзаци водовiдвiдноl системи слiд придшити належну увагу. Чим бiльший перепад висот, тим вища ймовiрнiсть руйнування схилу. Дренаж дозволить регулювати водний баланс, забезпечить швидке вщ-ведення води, що утворюеться тсля опадiв або та-нення снiгу (Samoilov and Levadnii, 2009).
При проектуванш необх1дно врахувати пiдвищен^ небезпеку зсувiв, а отже варто придiлити належну увагу засобам тдсилення схилiв та фундаменпв. Переважну бiльшiсть основ складають слабк1 грунти (лесовi просадочнi, заторфоваш, замуленi, насипнi, намивнi, набухаючi грунти, мули, торфи) (Shvets, 2014). Проектувальники звичайно застосовують най-бiльш просп та типовi принциповi схеми пвдсилення фундаментiв будiвель i споруд. Пвдсилення основ виконують за допомогою рiзних фiзико-хiмiчних процесiв, до яких належать методи, яш полягають у нагштанш в основу розчину в'яжучих речовин.
Для презентацшних представлень створена в середовищi графiчноl системи AutoCAD спрощена поетапна комп'ютерна модель житлового будинку на схилi з подальшою оглядовою ашмащею. В цьому контекстi розглянуто: моделювання схилу, будiвельного майданчика, тдшрно1 стiнки, фундаменту будинку та самого житлового будинку.
Рис. 4. Моделювання фундаменту будинку
■
Рис. 5. Моделювання житлового будинку Результати та ix обговорення
У робот! дослвджеш способи проектування та бу-д1вництва будинку на схилг Розглянуп yci особливо-CTi розмiщeння та планування споруди, пов'язанi i3 змiнним рельефом. Для в1зуал1зацп застосовувався iнcтрyмeнтарiй системи AutoCad для 3D моделювання. Послвдовшсть геометричних побудов споруди була прив'язана до вiдповiдних крок1в технологи реального буд1вництва. Така покрокова технолопя побудови дае можливють у повному обсяз1 засво!ти як спещал1зоваш команди AutoCad так i технолопчну та конструктивну схеми побудови 1ндив1дуального житлового будинку на схилг
Висновки
Для досконального володшня студентами сучас-ними знаннями, професшними умшнями та навичка-ми, необхщно безперервно удосконалювати систему навчання, шукати шляхи тдвищення !! ефективносп, впроваджувати штерактивш методи навчання, пос-тшно оновлювати методичну базу, тдвищувати рь вень комп'ютерно! пвдготовки майбутшх спещалюпв з використанням ввдповщного програмного забезпе-чення. Результати представлено! роботи покладеш в основу одного з роздшв навчально-методичного по-абника для студенпв 1нженерно-буд1вельного факультету з курсу 1нженерно! та комп'ютерно! граф1ки, який дозволить студентам набути теоретичних знань по спещальносп та ввдпрацювати методику моделювання житлових будинк1в на схилах в середовищ1 системи AutoCAD.
Перспективи подалъших дослгдженъ. Удосконалювати методично-навчальну базу для студенпв ш-женерно-буд1вельного та архитектурного напрямк1в тдготовки, застосовуючи детальшше вивчення ш-струментальних засоб1в граф1чно! системи AutoCad та шших проф1льних граф1чних редактор1в.
Бiблiографiчнi посилання
Shvets, V.B. (2014). Mekhanika gruntiv. Osnovy i fundamenty. [Foundations' mechanics. Footings and foundations]. Dnipropetrovsk: Porogi (in Ukrainian). Samoilov, V.S., Levadnii, V.S. (2009). Drenazh i ochistka stochnykh vod. [Draining and refining of wastewater]. Samara: Adelant (in Russian). Khimchenko, Iu.Ie. (2012). Pidsylennia osnov fundamentiv budivel i sporud za burozmishuvalnoiu tekhnolohiieiu. [Strengthening the footing of foundations using deep soil mixing technology]. Scientific bulletin of PoltNTU. 4(34) T2. Poltava: PoltNTU (in Ukrainian). Morozov, Ie.O. (2003). Konspekt lektsii z dystsypliny «Planuvannia mist» dlia studentiv budivelnykh spetsialnostei. [Lecture notes on subject «city planning» for students of building specialities]. Dnipropetrovsk: DNURT (in Ukrainian). Sloping Sites: Your guide to building a house (Tweed Shire Council). Retrieved from URL: https://www.tweed.nsw.gov.au/Download.aspx?Path= ~/Documents/Planning/TSC02931_Fact_Sheet_4_Wo rking_with_Sloping_Sites.pdf Sokhnych, A.Ia. (2010). Planuvannia vykorystannia ze-mel naselenykh punktiv: planuvannia, zabudova i blahoustrii silskykh naselenykh punktiv. [Planning the using of land for settlements: designing, construction-ing and improvement of rural settlements]. Lviv: Liha-Pres (in Ukrainian).
Стаття нсдiйшлс до редакци 3.03.2017
