Interfejsy BIM
Aby utworzone modele BIM mogły być wykorzystywane również do obliczeń konstrukcyjnych, wymagane są zdefiniowane interfejsy, za pomocą których można przenosić elementy konstrukcyjne do odpowiedniego oprogramowania inżynierskiego w celu ich analizy i obliczeń. Standardowe interfejsy zazwyczaj umożliwiają przenoszenie obiektów konstrukcyjnych (prętów, płyt, ścian, brył). Interfejsy specjalnie dostosowane do analizy statyczno-wytrzymałościowej obejmują ponadto obiekty konstrukcyjne, takie jak warunki podparcia, zwolnienia, obciążenia, przypadki obciążeń i kombinacje obciążeń. Te obiekty konstrukcyjne nie są tak naprawdę widocznymi i namacalnymi danymi wynikającymi z czystej geometrii konstrukcji, ale zależą od ich zastosowania i stosowanych norm.
Inżynier budowlany decyduje również, czy na przykład podpora lub zwolnienie działa w sposób sztywny, półsztywny czy całkowicie przegubowy. Jeżeli oprócz fizycznego modelu BIM, który wyraźnie opisuje geometrię (widoczna), dostępny jest również mechaniczny model konstrukcyjny (wyidealizowany model do obliczeń), są to idealne warunki do bezpośredniego rozpoczęcia analizy statyczno-wytrzymałościowej. Zamiast fizycznego modelu BIM stosowany jest bezpośrednio mechaniczny model konstrukcyjny. Interfejsy zawierające również obiekty konstrukcyjne to:
- Widok analizy IFC
- Format SDNF
- Interfejs produktu, konstrukcja stalowa
- CIS/2
Rozwój tych interfejsów początkowo miał miejsce na poziomie krajowym pod koniec lat 90-tych. Szybko jednak okazało się, że konieczna jest normalizacja międzynarodowa; w związku z tym uzgodniono, że dalszy rozwój będzie oparty wyłącznie na klasach Industry Foundation Classes (IFC). Z tego względu, nowych rozwiązań można się spodziewać tylko w Widoku analizy IFC. Jednak wspomniane wyżej interfejsy są nadal szeroko stosowane i w wielu firmach wnoszą istotny wkład w scenariusze BIM.
Oprócz tych interfejsów opartych na plikach wymiany danych w formacie tekstowym, BIM i oprogramowanie do inżynierii konstrukcyjnej do analizy i projektowania są również połączone za pośrednictwem bezpośrednich interfejsów, w których dane są przesyłane za pośrednictwem interfejsów API (interfejsów programowania aplikacji). Takie interfejsy nie zależą od specyfikacji interfejsów (takich jak IFC lub SDNF), w związku z czym to możliwości i ograniczenia transferu mogą zależeć od uczestniczących firm. Dlubal Software opracowało interfejsy do następujących programów opartych na API:
- Tekla Structures
- Autodesk Revit und AutoCAD
- Bentley ISM
- AVEVA Bocad
Oprócz wspomnianych wcześniej interfejsów, ważną rolę odgrywa format DXF, ale brakuje orientacji obiektu. Jeżeli nie jest dostępny mechaniczny model konstrukcyjny, można przenosić tylko fizyczne modele BIM. Najważniejszym interfejsem jest tu IFC-Coordinate View 2.0, oparty na IFC 2x3. Od połowy 2017 roku BuildingSMART oferuje możliwość certyfikacji nowej generacji tego standardu - IFC 4 Reference View - i należy się spodziewać dalszych wdrożeń tych firm. W przypadku przeniesienia modeli z widoku współrzędnych lub z widokiem odniesienia konieczne jest utworzenie mechanicznego modelu konstrukcyjnego w programie do analizy statyczno-wytrzymałościowej. Do tej pracy w programie do analizy statyczno-wytrzymałościowej potrzebne są różne narzędzia, a niektóre z nich zostały szczegółowo przedstawione poniżej.
Funkcje istotne dla BIM w oprogramowaniu do analizy statyczno-wytrzymałościowej
Zgodność z IFC
IFC Coordination View Modele służą jako model dla mechanicznego modelu konstrukcyjnego. Obiekty IFC należy przenieść do obiektów macierzystych odpowiedniego oprogramowania do analizy statyczno-wytrzymałościowej (elementy belkowe, powierzchniowe lub bryłowe), aby możliwe było przeprowadzenie obliczeń. Czyste odniesienie (wizualizacja) nie jest wystarczające.
Mapowanie materiału i przekroju
W analizie statyczno-wytrzymałościowej, w zależności od norm obliczeniowych, wymagane są charakterystyczne wartości dla materiałów i przekrojów (moduł sprężystości, współczynniki bezpieczeństwa, momenty bezwładności itp.). W oprogramowaniu BIM, które koncentruje się na pomiarach architektury i ilości, parametry te nie są potrzebne i/lub nie przywiązuje się do nich zbyt dużej uwagi. Oprogramowanie obliczeniowe posiada bardzo rozbudowane własne bazy danych, dostosowane do wymagań obliczeniowych. Materiały i przekroje muszą zostać przeliczone z danych importu na dane z oprogramowania do analizy statyczno-wytrzymałościowej za pomocą tabel map. To przesunięcie powinno być również wystarczająco elastyczne, aby można było zdefiniować wolne wymiary dla zdefiniowanych podstawowych kształtów przekroju (dowolny prostokątny, dwuteowy, lub kanałowy itd.) Poprzez odwzorowanie parametrów.
Osiowanie i łączność
Ponadto, konieczne jest zapewnienie prawidłowej połączeń elementów oraz zdefiniowanie zwolnień i warunków podparcia. Zaimportowane obiekty mogą wymagać przesunięcia i wyrównania.
W tym celu konieczne jest przesuwanie wielu węzłów, a tym samym połączonych obiektów, na dowolnych poziomach odniesienia w zaledwie kilku krokach. Nie mogą wystąpić zduplikowane lub quasi-identyczne węzły, które zazwyczaj powodują trudności w tworzeniu siatki.
Kontrola poprawności
Problemy należy szybko rozwiązywać i usuwać za pomocą programu. W tym celu należy sprawdzić poprawność podwójnych lub zamkniętych węzłów, nakładających się linii, krótkich linii lub ewentualnie wolnych nieużywanych węzłów.
Oczyszczanie i scalanie węzłów
Muszą istnieć istotne funkcje, takie jak scalanie wielu węzłów z automatycznym dostosowaniem odpowiednich obiektów zależnych. Jest to szczególnie pomocne, jeżeli można pracować graficznie i korzystać z funkcji przeciągania i upuszczania.
Składniki fizyczne i ich znaczenie
Komponenty fizyczne, takie jak belki lub słupy, są podzielone na wiele elementów ES przez niezbędne przecięcia przecinających się linii lub prętów. Może się przy tym zdarzyć, że zostaną utracone ważne długości odniesienia, takie jak rzeczywista długość słupa, która odgrywa istotną rolę przy projektowaniu lub aktualizowaniu oryginalnego pliku BIM. Oprogramowanie do analizy statyczno -wytrzymałościowej powinno umożliwiać zachowanie oryginalnej długości.
Identyfikacja zmian
W przypadku kilkukrotnego importu/eksportu danych, aby zareagować na zmiany, program powinien oferować możliwość wyświetlenia poszczególnych stanów wersji lub przynajmniej filtrowania zmian wprowadzonych w bieżącym kroku.
Modelowanie offsetowe, narzędzia dostosowywania
W przypadku modeli z prostym odniesieniem (ewentualnie modeli częściowych) efektywne jest pobieranie i modelowanie modeli. Jest to zatem bardzo pomocne, jeżeli można zaprojektować linie środkowe ścian za pomocą globalnego przesunięcia o połowę grubości ściany. Nie może zabraknąć narzędzi do wydłużania lub skracania linii w stosunku do innych linii (przycinanie/wydłużanie).
Unikalne identyfikatory
Unikalne identyfikatory są wymagane w przypadku scenariuszy przesyłania w obie strony, a tym samym niezbędnych aktualizacji. Oprogramowanie musi być w stanie zapisać te identyfikatory. Konieczne może być zaimportowanie identyfikatorów innych programów lub zaktualizowanie ich baz danych.
Kopiuj i wklej
Na zaawansowanych etapach BIM i pochodne modele konstrukcyjne wymagają dużo czasu pracy. Należy przy tym pamiętać, że odpowiednie aplikacje nie nadpisują istniejących danych innych modeli branżowych. Z tego względu może być pomocne, jeżeli zmiany, takie jak nowe pręty lub powierzchnie, są importowane tylko poprzez proste kopiowanie i wklejanie. Pozwala to użytkownikowi wybrać, które zmiany zostaną uwzględnione.
Wyniki konstrukcyjne w modelu BIM
Ulepszona komunikacja oparta na danych jest główną zaletą BIM. Powoduje to, że oprogramowanie do analizy statyczno-wytrzymałościowej zapewnia między innymi siły wewnętrzne, zmiany przekroju lub wzmocnienia. Informacje te muszą być dostępne w postaci cyfrowej, aby inne specjalne aplikacje mogły obsługiwać dalsze zadania na ich podstawie. W najprostszym przypadku można na przykład odnieść się do wykresów wyników opartych na DXF, za pomocą których projektant BIM modeluje rysunki zbrojenia lub połączenia.
Jeżeli oprogramowanie BIM oferuje otwarte bazy danych, komunikacja zostaje podniesiona na znacznie wyższy poziom, a kolejne aplikacje mogą uzyskać dostęp do tych danych automatycznie poprzez specjalne API.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
