Від ідеї до аудиторії: як у Харківському національному університеті міського господарства імені О.М. Бекетова впроваджували Tekla Structures для підготовки майбутніх інженерів

Коли виникла ідея?

Кілька років тому, спілкуючись із випускниками університету, представниками проєктних організацій та роботодавцями, я дедалі частіше чула одну й ту саму думку: сучасному інженеру вже недостатньо лише володіти методиками розрахунку конструкцій або вміти оформлювати кресленики. Будівельна галузь стрімко переходить до технологій інформаційного моделювання (BIM), а роботодавці очікують від молодих спеціалістів уміння працювати в єдиному цифровому середовищі.

Саме тоді виникла ідея інтегрувати BIM-платформу для проєктування, деталювання, виробництва і монтажу будівельних конструкцій Tekla Structures в освітній процес нашого університету. Моєю метою було не просто навчити студентів працювати з новим програмним забезпеченням, а побудувати навчання так, щоб вони зрозуміли сучасну логіку проєктування — від створення інформаційної моделі до інженерного аналізу та випуску проєктної документації.

Як було раніше?

Традиційно підготовка інженерів-конструкторів базувалася на окремому вивченні розрахункових дисциплін, графічного оформлення креслеників і програмних комплексів. Студенти ХНУМГ ім. Бекетова добре засвоювали теоретичні основи, однак їм було складно побачити весь процес проєктування як єдину систему.

У сучасних проєктних організаціях ситуація вже інша. BIM став основою взаємодії архітекторів, конструкторів, технологів та інших учасників проєкту. Тому ми поставили перед собою завдання максимально наблизити навчальний процес до реальної практики.

Перший крок: впровадження Tekla Structures в освітній процес

Разом із колегами ми дійшли висновку, що окремих практичних занять недостатньо. Саме тому було розроблено нову вибіркову дисципліну «BIM-інтеграція SCAD Office і Tekla Structures», яка увійшла до освітньої програми «Промислове та цивільне будівництво». Курс побудований навколо трьох взаємопов'язаних модулів: опанування основ роботи в Tekla Structures, створення інформаційної моделі будівлі та інтеграція моделі з розрахунковим комплексом SCAD Office.

Для мене було важливо, щоб студенти не сприймали Tekla Structures як окрему програму, а бачили її як частину сучасного цифрового процесу проєктування.

Від моделі до розрахунку

Одним із ключових принципів курсу стало поєднання технологій інформаційного моделювання та інженерного аналізу в єдиному цифровому середовищі. Практичне навчання побудоване відповідно до сучасної концепції BIM-проєктування.

Крок 1. Інформаційна модель у Tekla Structures

Спочатку студенти створюють інформаційну модель конструкції в Tekla Structures, формують геометрію об'єкта, моделюють несучі елементи та задають їх конструктивні характеристики.

Крок 2. Розрахунок у SCAD Office

Наступним етапом є експорт моделі до SCAD Office, де автоматично формується розрахункова схема для виконання статичного аналізу. Студенти визначають внутрішні зусилля, аналізують напружено-деформований стан конструкцій, перевіряють несучу здатність елементів та оцінюють результати розрахунку.

Таким чином вони бачать повний цифровий цикл роботи сучасного конструктора та розуміють, що інформаційна модель є основою для подальшого інженерного аналізу й прийняття проєктних рішень.

Як проходять заняття?

Сьогодні дисципліна вже активно викладається студентам спеціальності G19 «Будівництво та цивільна інженерія». Практичні заняття проводяться регулярно, і кожен студент працює над власною BIM-моделлю.

Ми використовуємо не умовні приклади, а конструктивні схеми, максимально наближені до реальних проєктів. Студенти моделюють сталеві каркаси, колони, балки, ферми, створюють конструктивні вузли, автоматично формують кресленики КМ і КМД, специфікації та відомості матеріалів.

Такий формат опанування процесу дозволяє ще під час навчання відчути себе частиною сучасної проєктної команди.

Від окремої дисципліни до комплексної BIM-підготовки

Поступово використання Tekla Structures в університеті перестало обмежуватися лише окремою навчальною дисципліною. Технології інформаційного моделювання почали інтегруватися в різні освітні компоненти та стали важливою складовою підготовки майбутніх інженерів.

Важливим етапом цього розвитку стало започаткування освітньо-професійної програми «ВІМ-технології в будівництві», яка орієнтована на підготовку фахівців, здатних працювати в сучасному цифровому середовищі. Програма передбачає використання провідних програмних комплексів:

Сьогодні Tekla Structures використовується не лише в дисципліні «BIM-інтеграція SCAD Office і Tekla Structures», а й в освітніх компонентах «Будівельне інформаційне моделювання в проєктуванні сталевих конструкцій» та «Моделювання і розрахунок дерев'яних конструкцій». Це дозволяє студентам застосовувати технології інформаційного моделювання під час вивчення різних видів несучих конструкцій та розширювати свої професійні компетентності.

Водночас BIM-технології інтегровані й в інші складові освітнього процесу — курсові й дипломні проєкти, розрахунково-графічні роботи, індивідуальні дослідницькі завдання та міждисциплінарні проєкти.

Завдяки такій наскрізній інтеграції студенти поступово переходять від моделювання окремих конструктивних елементів до створення комплексних цифрових моделей промислових та цивільних будівель. Це формує системне розуміння сучасного процесу проєктування, у якому інформаційне моделювання, інженерний аналіз і підготовка проєктної документації є взаємопов'язаними етапами єдиного цифрового процесу.

Співпраця, яка відкриває нові можливості

Окремо хочу відзначити співпрацю з компанією «АРКАДА» — офіційним партнером Tekla Structures в Україні. Для університету така взаємодія означає не лише доступ до сучасного програмного забезпечення, а й можливість постійно оновлювати зміст навчання відповідно до розвитку BIM-технологій та потреб будівельної галузі.

Саме завдяки співпраці університету й професійної спільноти студенти мають можливість знайомитися з інструментами, які вже сьогодні використовуються у провідних проєктних організаціях.

Що для мене означає впровадження Tekla Structures?

Як викладач, я вважаю одним із найважливіших результатів те, що студенти перестають сприймати проєктування як набір окремих дисциплін. Вони бачать єдиний процес: від розрахунку конструкції та вибору перерізів до створення цифрової інформаційної моделі, випуску креслеників і підготовки проєктної документації.

Коли студент наприкінці семестру відкриває власну BIM-модель і розуміє, що створив її самостійно, він бачить результат своєї роботи не лише як навчальне завдання, а як перший крок до майбутньої професії.

Саме заради цього ми впроваджуємо сучасні технології в освітній процес — щоб випускники університету були готові працювати в умовах цифрової трансформації будівельної галузі та впевнено застосовували BIM-технології у своїй професійній діяльності.

Мал. 2. Конкурсна робота Steel Freedom 2024 студента ХНУМГ ім. Бекетова, виконана в Tekla Structures, SketchUp та Trimble Connect.