Arbeiten mit Statik-Programmen

Strukturapplikationen lassen sich nach folgenden Hauptkategorien unterscheiden:

Analyse- und Planungsprogramme (Stahl, Stahlbeton, Holz etc.)

Diese Applikationen führen Statikberechnungen auf der Basis verschiedener Techniken (z. B. der Finite-Elemente-Methode) durch und dokumentieren sie.

Bauplanung/Baukoordination

Diese Programme führen vorbereitende Aufgaben durch und sorgen für die Verbindung zwischen der Analyse-Applikation und dem Architektenberuf.

Teilekonstrukteure (Stahl, Stahlbeton, Fertigteile etc.)

Diese Applikationen erstellen eine detaillierte Ausführungsplanung der Struktur und kommunizieren mit den Herstellern.

Manche Applikationen decken mehrere dieser Funktionen ab. Dieses Diagramm beschreibt den allgemeinen Arbeitsablauf für den Datenaustausch zwischen ARCHICAD und einer Statikapplikation:

//helpcenter.graphisoft.de/wp-content/uploads/ac21_collaboration/howtocollaborate-landscape/53-workflowstruct.png 

Typen von Statikanwendungen

Die umfassendste Stufe der Interoperabilität wird mit einer intelligenten 3D-Modellverbindung – im Gegensatz zu einer Zeichnungsdarstellung – erzielt, wobei das auszutauschende Gebäudemodell 3D-Strukturobjekte (Decken, Wände, Stützen, Unterzüge, Fenster, Dächer etc.) mit spezifischen, definierten Attributen und Eigenschaften darstellt.

Der modellbasierte Austausch zwischen dem Architekten und dem Statiker kann einem von zwei möglichen Konzepten folgen:

Verwalten eines Referenzmodells oder

Konvertieren des Modells in native Formate.

Das Referenzmodell-Konzept sorgt für die “Sicherheit” des Architekturmodells und der Strukturmodelldateien, da jedes Büro für sein eigenes Modell verantwortlich bleibt. Der Statiker erhält somit eine Datei vom Architekten, aber er verändert sie nicht, sondern nutzt die Architekturdaten als Basis für den Aufbau seines eigenen Strukturmodells. Dieser Vorgang erfolgt manuell mit den Werkzeugen seiner eigenen Software; zur Beschleunigung des Prozesses stehen jedoch auch automatische Elementkonvertierungsprogramme zur Verfügung. Ebenso lässt der Architekt die vom Statiker erhaltene Datei intakt und berücksichtigt dabei ihre Vorschläge zur Modellierung von tragenden Elementen. Auf diese Weise ist die eigene Datei der jeweiligen Disziplin unabhängig von der als Referenz erhaltenen.

//helpcenter.graphisoft.de/wp-content/uploads/ac21_collaboration/howtocollaborate-landscape/59-workflowwithtekla.png 

ARCHICAD Tragwerksplanung Arbeitsablauf

Der andere Ansatz des modellbasierten Austauschs ist die Umwandlung der Modellelemente der jeweils anderen Seite in ein natives Format der eigenen Applikation. Das umgewandelte Modell wird gemäß den Spezifikationen des Empfängers umgeformt, sodass die ursprüngliche Version des Modells nicht beibehalten wird. Dieser Ansatz ist besonders typisch für den Datenaustausch zwischen Architektur- und Analyseprogrammen.

ARCHICAD kann die Vorteile der beiden Ansätze miteinander verbinden. Das vom Statiker erhaltene 3D-Modell wird – unabhängig von der für den Import verwendeten Methode – immer in native ARCHICAD-Elemente umgewandelt. Gleichzeitig können die importierten Elemente als Referenz verwendet werden, da sie automatisch auf ihren eigenen, geschützten Ebenen (die gesperrt sind, um ein Bearbeiten zu verhindern) platziert werden können. Dieser Referenzmodell-Ansatz wird auch von den Arbeitsabläufen beim Dazuladen und Verknüpfen unterstützt. Die ankommenden Elemente oder Modifikationen werden in ein natives Format umgewandelt und somit zu einem aktiven Teil des Architekturmodells, behalten jedoch ihre Eigenschaften (z.B. Material, Profil) bei, die ihnen im Strukturmodell zugewiesen wurden.

Die zwischen den Disziplinen Architektur und Statik ausgetauschten 3D-Modelle können drei Kategorien zugeordnet werden:

Architekturmodell

Statikmodell

Analysemodell

//helpcenter.graphisoft.de/wp-content/uploads/ac21_collaboration/howtocollaborate-landscape/54-3Dmodeltypes.png 

Modelltypen

Der Architekt arbeitet auf der Basis seiner eigenen Planung und den Anforderungen des Kunden am Architekturmodell. Bereits in der Planungsphase sollte der Architekt daran denken, dass das Modell später mit einem Statiker ausgetauscht wird. Die Architektin kann beispielsweise die tragende Funktion der Bauelemente festlegen, die anfänglich zu verwendenden Materialien definieren, Stützen und Unterzüge mit Standardprofilen auswählen oder den tragenden Kern von Mehrschichtelementen definieren. Zusätzlich zu diesen vorbereitenden Arbeiten kann sie das Modell filtern, um die auszutauschenden Daten einzugrenzen: auf diese Weise wird nur das Strukturmodell, das nur Strukturelemente enthält, exportiert. Natürlich kann der Architekt das gesamte Architekturmodell exportieren, sofern das Programm des Statikers in der Lage ist, die Modelldaten, die dieser benötigt, zu filtern und separat zu erfassen.

Das Exportieren eines Strukturmodells aus ARCHICAD reicht für den Datenaustausch mit den meisten Strukturapplikationen (den Typen “Management” und “Teilkonstrukteur”) aus. Analyse- und Planungssoftware erfordern jedoch zur Durchführung ihrer Berechnungen das so genannte Analysemodell. Diese Applikationen können häufig selbst das Strukturmodell in ein Analysemodell umwandeln, oder sie können das von einem Management- bzw. Teilkonstrukteur-Programm umgewandelte Analysemodell als Input verwenden. Ein Analysemodell ist eine 2D- oder 3D-Darstellung des Strukturmodells, die nicht nur Oberflächen (im Fall von Wänden, Decken, Dachelementen) und Achsen (Stützen und Unterzüge) von Elementen umfasst, sondern auch ihre Struktureigenschaften (z.B. Steifheit, Material, Profil). Das vereinfachte Analysemodell unterscheidet sich auch geometrisch vom Strukturmodell: gebogene Oberflächen werden beispielsweise als Sammlung von planen Flächen dargestellt; Elementschnitte können geändert werden.

Das Exportieren und Importieren von 3D-Modelldaten erfolgt häufig mithilfe von IFC. Darüber hinaus bieten viele Programme native Add-ons für den Datenaustausch mit anderen spezifischen Programmen. Einige Ingenieure oder Applikationen (insbesondere Analyse-Applikationen) tauschen Daten nur auf der einfachsten Ebene aus: sie importieren CAD-Zeichnungen (d. h. die Linien und Punkte, die Grundrisse, Schnitte und Ansichten darstellen) und verwenden sie als Referenz für den Aufbau des Analysemodells.

Modelle und Zeichnungen werden häufig von zusätzlicher Dokumentation begleitet, beispielsweise Vorschlägen oder Berichten; das gängigste Format für diese Dokumentation ist PDF. ARCHICAD enthält eine Reihe von Verfahren zum Anzeigen des Strukturmodells und zum Unterscheiden dieses Modells vom Architektentwurf. Außerdem kann ARCHICAD die importierten Strukturdaten wie beispielsweise die vorgeschlagenen oder genutzten Materialien sowie die Eigenschaften von Profilelementen interpretieren und speichern.

Statikbezogene ARCHICAD-Merkmale

ARCHICAD bietet integrierte Werkzeuge und IFC-spezifische Einstellungen zur Unterstützung des Modellaustauschs zwischen Architektur- und Statik-Berufen. Hierzu gehören:

Strukturdarstellung: Verwenden Sie diese Option zum Anzeigen der vereinfachten lasttragenden Struktur von Architekturmodellen.

Siehe auch Strukturdarstellung auf Seite 100.

Ebenen und Ebenenkombinationen Verwenden Sie die angepassten Ebeneneinstellungen zum Anzeigen/Verbergen der Elementen-Sets in der Struktur.

Siehe auch Anzeigemodi der Ebenen auf Seite 101.

Einstellungen des IFC-Exports können so angepasst werden, dass eine Strukturansicht nur mit den Objekten, die für die Statiker wichtig sind, gesichert wird.

//helpcenter.graphisoft.de/wp-content/uploads/ac21_collaboration/howtocollaborate-landscape/Slide25.png 

Architektur- und Statikmodell

Verwenden Sie die Transparentpause in ARCHICAD zur Visualisierung der Unterschiede (z. B. die geänderte Position von Wänden, Stützen, erhöhten/verringerten Stärken und Schnitten usw.) zwischen einem analysierten, als IFC-Modell gesicherten Strukturmodell und seinem Original.

Siehe auch Transparentpause auf Seite 102.

Änderungen in dem Tragwerksplanung Arbeitsablauf verwalten

Der Arbeitsablauf Architektur-Statik erfordert normalerweise mehrere “Rundläufe” im Informationsaustausch. Je nach den Ergebnissen der Stabilitätsanalyse und der Planungsberechnungen kann der Statiker Änderungen an der Größe (Dicke, Höhe, Profil etc.) und der Position der tragenden Elemente vorschlagen. Zahlreiche Applikationen einschließlich ARCHICAD enthalten Funktionen zur Erkennung und zum Management dieser geometrischen Änderungen. Mithilfe der modellbasierten Änderungsmanagementfunktion und des Transparentpausen-Werkzeugs von ARCHICAD lässt sich dieser Prozess transparent halten.

3D Modelle vergleichen (modellbasierter Datenaustausch)

Als Teil eines Arbeitsablaufs zum IFC-modellbasierten Datenaustausch bietet Ihnen ARCHICAD mit “IFC-Modell Änderungen ermitteln” folgende Möglichkeiten:

Vergleichen zweier aufeinanderfolgenden Versionen eines statischen/mechanischen Modells (IFC-Dateien),

Ermitteln der Unterschiede zwischen den beiden Versionen (neue, gelöschte und geänderte Elemente),

Einfügen der Änderungen in das aktuelle ARCHICAD-Modell oder in eine leere ARCHICAD-Projektdatei,

Auflisten der Änderungen als ARCHICAD Marker-Einträge.

Mit den Steuerungselementen der Marker-Palette können Sie sehr einfach zwischen den geänderten Elementen in den 2D- und 3D-Fenstern wechseln und diese Elemente unterscheiden und auswählen, um die erforderlichen Änderungen im Architekturmodell vornehmen zu können.

Anzeigen von Änderungen in 2D-Fenstern
(modell- oder zeichnungsbasierter Austausch)

Beim Dazuladen verschiedener Versionen von strukturellen/mechanischen Daten in ARCHICAD (egal ob modell- oder zeichnungsbasiert) können Sie jede folgende Version auf einer eigenen Ebene platzieren und diese als separate Ausschnitte sichern. Als Nächstes können Sie mithilfe der Transparentpause verschiedene Darstellungen neben oder über der ersten anzeigen. Das Programm erkennt die Änderungen nicht automatisch, aber Sie können mit den Transparentpausen-Funktionen die Änderungen visuell im Grundriss, in Schnitten/Ansichten/IA-Fenstern, 3D-Dokumenten, Arbeitsblättern, Detail- oder Layout-Fenstern erkennen. Danach können Sie die erforderlichen Änderungen manuell im ARCHICAD-Modell leichter durchführen.

//helpcenter.graphisoft.de/wp-content/uploads/ac21_collaboration/howtocollaborate-landscape/58-Detectifcchanges.png 

IFC-Modell-Änderungen ermitteln