A BIM szerepe a hídépítésben

2020. 01. 10.

A hídépítés különleges követelményeket támaszt a BIM munkamódszerének alkalmazásával kapcsolatban. A német Szövetségi Közlekedési és Digitális Infrastruktúra Minisztérium (BMVI) digitális tervezési és építési irányelve előírja, hogy 2020-tól kötelező lesz az összes állami infrastrukturális projektre vonatkozó pályázat kiírásánál a BIM szerinti munkamódszer megkövetelése.

BIM alkalmazásakor a különféle szakági tervezők és kivitelező vállalkozók által végzett komplex munkafolyamatok időbeli összehangolására van szükség a teljes építési projektnél. A BIM elsősorban információcserét, adatokra vonatkozó geometriai és adattartalmi követelményeket, valamint az ezekből következő munkafolyamatok változását jelenti. A hídépítések sajátossága egy pontszerű építmény létrehozásával összehasonlítva a meglehetősen komplex geometriában rejlik, amelynek elemei a nyomvonal mentén folyamatosan változnak. Az úttengely utólagos módosulásai a híd teljes geometriai átalakulását eredményezik. A hatékony BIM-tervezés
ezért hossz- és keresztszelvényekkel vezérelt paraméteres modellezést igényel.

Open BIM a hidakhoz: IFC Bridge

A különböző szakmák és különböző szoftverek közötti adatcsere megteremtése és a munkafolyamatok összehangolásának
megkönnyítése érdekében a buildingSMART fejlesztette ki az IFC (Industry Foundation Class) adatformátumot. Ami hiányzott a korábbi IFC-verziókból, az a nyomvonalas létesítmények, például hidak kezelése, különösen a tengely menti geometriai változások paramétereinek leírása volt. Ez utóbbi az IFC 4.1 óta elérhető, amelynek alapján alkalmazásspecifikus kiterjesztéseket fejlesztettek  hidak, alagutak, vízi létesítmények, vasúti és közúti pályák építéshez. Az IFC Bridge az IFC hidakra alkalmazható kiterjesztése, amelynek célja a híd műszaki tartalmának és geometriájának részletes leírása. Kétéves, gyorsított projektben valósították meg nemzetközi résztvevők (Kína, Németország, Franciaország, Skandinávia és az USA) együttműködésével. A következő felhasználási eseteket vették figyelembe: meglévő helyszín modellezése, a legfontosabb közúti és vasúti paraméterek integrálása, műszaki vizualizáció, szakági koordináció és ütközések észlelése, 4D építési szimuláció, mennyiségi meghatározás, építési folyamat figyelemmel kísérése, a tervezett és tényleges állapot összehasonlítása, vagyonkezelésbe adás, átvitel geoinformációs rendszerbe térbeli számítások céljából,  referenciamodell meghatározása.

Mit hoz a közeli jövő?

Az IFC-bővítési projekt korlátozott időkerete és a feladat rendkívüli összetettsége miatt néhány felhasználási esetet nem tudtak figyelembe venni: teljes modell-logika meghatározása, statikai számítás, a szabványoknak való megfelelés ellenőrzése, tervdokumentáció létrehozása, valamint az előgyártás és beszerelés. A buildingSMART azonban hangsúlyozza, hogy ezeknek az eseteknek az ideiglenes elhagyása semmiképp sem zárja ki az IFC Bridge későbbi kiegészítését. Az IFC Bridge és az egyéb, még  fejlesztés alatt álló speciális fejlesztések integrálódnak a közelgő IFC 5 verzióba. Addig azonban a hidakra vonatkozó kiterjesztés már önmagában is elérhető.

Technológiai áttörés

Eddig két BIM-munkafolyamat volt elképzelhető a hídépítésben. Az elsőben a tervezőmérnök a szerkezet erőtani jellemzői szerint létrehoz egy statikai modellt, amelyet ezután konstrukciós modellé alakítanak át – ez „a forma követi a funkciót” módszer. A második út az  ellenkező irányba halad: a koncepció megalkotója egy geometriai modellt készít a projekt keretfeltételeinek meghatározása szerint, amelyből a statikus mérnök számítási, analitikus modellt készít. Mindeddig – különösen a hídépítésnél – a komplex geometriát hiba
nélkül nem lehetett könnyedén átalakítani számítási modellé. Az új technológiai áttörés során az Allplan Bridge 2020 fejlesztőinek
először sikerült automatikusan a statikus modellt a geometriai modellből származtatni. A közelítés a Bernoulli-gerendaelméleten alapszik, amelyet kibővítettek annak érdekében, hogy a keresztmetszet változásait is figyelembe tudják venni. Ezen túlmenően az időfüggő hatások, azaz a kúszás, a zsugorodás és az ernyedés nemlineáris számítása szabványelőírásoknak megfelelően történik. Mindez azonban nem egy „fekete dobozban” zajlik, hanem teljesen áttekinthető marad a mérnök folyamatos ellenőrzése alatt, és például eldöntheti, melyik hídelemeket vonja be a teherhordó szerkezetek körébe, s melyek képeznek csak terheket. Így az Allplan Bridge 2020 a világ első teljesen integrált megoldása, amely közös paraméteres modellt használ mind a statikus számításhoz, mind a geometriai tervezéshez.

Maximális hatékonyság

A teljesen integrált paraméteres modellezés eredményeként a tervezési idő, a  ráfordított munka, a precizitás és a hibacsökkentés
terén új optimum érhető el. Például az úttengely változásának hatásai,  amelyek korábban a teljes modell fáradságos újratervezésével jártak, ma már nem jelentenek problémát. Ha a paraméterek megváltoznak a nyomvonalon, az összes hídelem – beleértve a statikus modellt is – automatikusan követi a módosulásokat. Ezzel a BIM már a hídépítésben is végre azt teszi, amit tennie kell: maximális hatékonyságot biztosít.

(Forrás: Vanja Samec cikke nyomán – blog.allplan.com)

Eleméry Gábor cikke, mely megjelent a Mérnök Újság 2019. decemberi számában – letölthető ide kattintva

Még több hasznos szakmai cikk

Madárcsicsergés és a vihar – avagy két innovatív tervezés a nagyvilágból

Időről időre olyan cikkeket is hozunk, amelyek nem kifejezetten a szoftvereink előnyeiről- bár a...

A díjnyertes 3D nyomtatott acélhíd

Ha 3D nyomtatott építőanyagokról van szó, a beton kézenfekvő választásnak tűnik. Az építészek...

Onda Atlántica gyalogos híd: Széles ívben

Las Palmas de Gran Canaria nemcsak remek strandokkal rendelkezik, hanem nemrég egy gyönyörű híddal...

Beszámoló egy Allplan kihívásról, avagy mi a hézag?

Az Allplan kiválasztotta a kreatív réspályázatának nyerteseit - és annyira különbözőek, amennyire...

Hatékony betonacél-részlettervezés? Hogyan lehetséges?

Olyan világot élünk, ahol az általános elvárás, hogy a lehető legkisebb költségkerettel, a lehető...

Fő termékeink

Utolsó hírünk

Az ALLPLAN elindítja az Allplan Cloud szolgáltatásokat az Allplan előfizetésekkel együtt

Továbbfejlesztett tervezés-építés munkafolyamatok az Allplan Cloud segítségével Az ALLPLAN ma...