BIM: Strukturmodell aus Architekturmodell ableiten

Der Tragwerksplaner erzeugt aus dem Volumenmodell der Architektur das systemlinienbezogene Strukturmodell, welches den gewünschten geometrischen Anforderungen der Tragwerksplanung entspricht. Somit stehen dem Tragwerksplaner zwei ineinander angeordnete Modelle zur Verfügung, die für die entsprechenden Ziele „Ausführungsplanung“ und „statische Berechnungen“ optimiert wurden.

Für die Ableitung des Tragwerksmodells aus einem Architekturmodell ist keine kostenpflichtige ViCADo-Lizenz erforderlich. Mit dem ebenfalls kostenfreien Lizenzumfang „ViCADo.struktur“ sind genau die dafür notwendigen Arbeitsschritte wie „ViCADo-Modell öffnen“, „Strukturelemente ableiten" und "Strukturelemente bearbeiten" möglich. Nach der Ableitung und Bearbeitung des Tragwerksmodells in ViCADo in ViCADo erfolgt die Freigabe für den StrukturEditor sowie die Verwendung des Strukturmodells im StrukturEditor.

Der erste Schritt, die Ableitung des Strukturmodells aus dem Architekturmodell wird über das Register „Strukturelemente“, Schalter „Aus Bauteile erzeugen“, erreicht. Grundlage für die Ableitung ist die korrekte und konsequente Definition der Eigenschaft „tragend“. Jedes tragende Bauteil und jede Öffnung erhalten ein Strukturelement, angeordnet in der Schwerachse der Bauteile. 

Strukturmodell bearbeiten

Mit dem Übergang von einem volumenbezogenen Architekturmodell zu einem achsbezogenen Systemlinienmodell sind einige Anpassungen vorzunehmen. Vieles wird dabei automatisch wird von ViCADo automatisch durchgeführt. Einiges verbleibt in der Verantwortung des Tragwerksplaners und Bauteile müssen an einigen Stellen an einigen Stellen geometrisch bearbeitet und harmonisiert werden.

Zur Ausrichtung wird idealerweise zuerst die Ausrichtung im Grundriss der vertikalen Elemente und in der Folge, die Ausrichtung im Schnitt der horizontalen Bauteile ausgeführt. Über das Kontextregister „Bearbeiten“ können die Optionen „An Kante ausrichten“ sowie „An Kante anlehnen“ verwendet werden.

Ziel der Bearbeitung sollte eine eindeutige, überlappungsfreie sowie lückenlose Geometrie des Strukturmodells darstellen.

Strukturelemente umbenennen

An die Bearbeitung und Ausrichtung schließt im Regelfall die Kontrolle und Änderung der Namen der Strukturelemente an. Automatisiert erhält jedes Strukturelement einen im Modell eindeutigen Namen, kombiniert aus Buchstaben und Nummern. Typischerweise repräsentieren die Buchstaben die Geschosskürzel sowie die Typisierung der Strukturelemente.

Eine sinnvolle und gut lesbare Namensgebung ist besonders auf den Teil der Nummerierung, sehr erstrebenswert. Stehen Wände oder Stützen übereinandern, erhöhen einheitliche Nummerierungen die Orientierung im Modell, denn die Namen der Elemente ziehen sich durch alle Bearbeitungsschritte der Tragwerksplanung.

Neben der Möglichkeit, Strukturelemente manuell zu benahmen, hilft die automatische Option der Umbenennung, die über das Register „Strukturelemente“, Schalter „Automatisches Umbenennen“ erreicht wird.

Ebenfalls über das Register Strukturmodell wird eine weitere wichtige Option erreicht, die automatische Teilung von Wänden an Aussparungen. Durch Anklicken der Schaltfläche „Wand teilen“ werden alle Strukturelemente vom Typ „Wand SE“ an den Anfangs- und Endpunkten der Fenster- und Türöffnungen, die durch Strukturelemente vom Typ „Aussparung SE“ repräsentiert werden, geteilt.

Strukturmodell im StrukturEditor verwenden

Sobald das Strukturmodell in ViCADo aus dem Architekturmodell abgeleitet wurde, und die Nachbearbeitung, Teilung und Umbenennung der Strukturelemente abgeschlossen wurde, folgt in ViCADo die „Freigabe“. Die Freigabe ermöglicht dem Übergang in den StrukturEditor. Bei diesem Übergang bleibt die Architektur in ViCADo zurück und der Weg führt mit dem StrukturEditor weiter Richtung Bemessung und Nachweisführung in der BauStatik und in MicroFe.

Geometrisch stellt in der Regel ViCADo ein geometrisch optimal vorbereitetes Strukturmodell zur Verfügung. Im StrukturEditor folgen weitere Eingaben bezüglich der Belastungen im Tragwerk.

Für die Tragwerksplanung spielen neben der Verwendung von Architekturmodellen zusätzlich die Strukturmodelle eine wichtige und zentrale Rolle. Sie fungieren als Bindeglied zwischen den Architekturmodellen in den CAD-Anwendungen und den Bemessungen und statischen Analysen, z.B. in den Finite-Elemente-Anwendungen. Über SAF-Modelle können Strukturmodelle bzw. Struktur-Analyse-Modelle zwischen z.B. CAD- und FEM-Systemen unterschiedlicher Hersteller ausgetauscht werden.

Innerhalb der mb WorkSuite können SAF-Modelle im StrukturEditor importiert und als Grundlage für die weiteren Bearbeitungsschritte in der modellorientierten Tragwerksplanung genutzt werden.