Zalety stosowania BIM w analizie statyczno-wytrzymałościowej

Artykuł o tematyce technicznej

Jeśli chodzi o projektowanie budynków, planowanie BIM (Modelowanie informacji o budynku) staje się coraz popularniejsze. Niektórzy inżynierowie w planowaniu wykorzystują zawsze metodę BIM, inni zajmują się tym tematem po raz pierwszy, a inni nie mają czasu na wprowadzenie nowych procesów. Jednak ten temat wydaje się być najważniejszy w inżynierii konstrukcyjnej: jakie korzyści mogą mieć inżynierowie ze stosowania BIM?

Zrozumienie układu konstrukcyjnego

Konstrukcje w plikach IFC można otworzyć za pomocą darmowych przeglądarek. Wizualizacja zazwyczaj pokazuje wybrane materiały, przekroje, grubości ścian i płyt. Widoczne są także dostępne przestrzenie i ograniczenia, dzięki czemu możliwe jest lepsze oszacowanie potencjalnych problemów, które mogą mieć miejsce podczas procesu uszczegółowienia.

Rysunek 01 - Wizualizacja modelu BIM w przeglądarce z opcją wyświetlania przekrojów, materiału i wymiarów

Geometria i wymiary konstrukcji wsporczej

W przeszłości, konieczne było studiowanie projektów i planów zagospodarowania przestrzennego, widoków oraz przekrojów. Obecnie możliwa jest praca z wykorzystaniem wizualizacji. O idealnej sytuacji można mówić wtedy, gdy dane (np. plik w formacie IFC lub innym) można zaimportować i możliwe jest bezpośrednie wygenerowanie modelu konstrukcyjnego. Model koordynacji IFC nie zapewnia jednak podpór, zwolnień ani obciążeń. Jest to więc nadal zadanie inżyniera.

BIM pozwala uniknąć błędów

Cyfryzacja nie ogranicza się jedynie do branży budowlanej. Cyfrowy bliźniak wskazuje, gdzie coś może pójść nie tak, nawet przed budową. Nawet jeśli nie chcemy się do tego przyznać, ludzie popełniają więcej błędów niż komputery i powiązane z nimi oprogramowanie. Wysiłki związane z wprowadzeniem BIM przyczyniają się również do standaryzacji elementów konstrukcyjnych. Producenci już teraz proponują biblioteki BIM, które można łatwo importować do oprogramowania BIM. Większa standaryzacja to łatwiejsza obsługa, oszczędność czasu i mniej źródeł błędów.

BIM jako oprogramowanie otwarte

Oprogramowanie BIM wymaga interoperacyjności. Istotne są interfejsy. W idealnej sytuacji wszystkie programy obsługiwałyby jeden wspólny format wymiany danych. Format IFC jest na dobrej drodze, aby stać się takim otwartym standardem. Oprócz IFC, istnieją także inne opcje wymiany danych. Korzystanie z bezpośrednich opcji wymiany danych oznacza, że zdefiniowane jest określone środowisko programistyczne - te rozwiązania programowe są optymalnie dostosowane do określonego oprogramowania. Gdy z kolei zapadnie decyzja o korzystaniu z oprogramowania, które oferuje tylko kilka opcji wymiany danych, istnieje ryzyko, że nie będzie ono kompatybilne z innym oprogramowaniem wykorzystywanym w projekcie. Dlatego obecnie BIM proponuje nie tylko format IFC, ale także inne format wymiany danych. Są to formaty takie jak DXF/DWG, Step, DSTV PSS (*.stp), SNDF, CIS/2, ISM lub również Excel.

Rysunek 02 - Draft Revit, Obliczenia Dlubal, Struktury Tekla Structures

W przypadku interfejsów, które łatwo się programuje, inżynier może skorzystać z całkowitej automatyzacji procesów projektowych, co oznacza, że męczące czynności wykonywane ręcznie, są przeprowadzane automatycznie. Konieczne jest zatem posiadanie podstawowych umiejętności programowania lub zatrudnienie osoby, która potrafi programować.

BIM generuje efekty synergii

Nie istnieje wszechstronne oprogramowanie, które proponuje rozwiązania dla wszystkich problemów. Nawet gdyby istniało, byłoby tak skomplikowane, że trudno byłoby z niego korzystać. Dlatego zawsze będą istnieć indywidualne rozwiązania, które będą przeważać nad rozwiązaniami typu „wszystko w jednym”. Korzyści płynące z obu rozwiązań można połączyć z BIM i wówczas możliwa jest praca bardziej efektywna. Na przykład do analizy kotew Hilti (Hilti PROFIS Engineering) można wyeksportować obliczeniowe siły wewnętrzne z programu do analizy statyczno-wytrzymałościowej RFEM za pomocą integracji BIM.

BIM pozwala na stworzenie zintegrowanej dokumentacji wyników analizy konstrukcyjnej

BIM oznacza współpracę interdyscyplinarną na wszystkich etapach pracy. W celu dokonania oceny wykonalności na wczesnym etapie lub dalszego przetwarzania wyników przez inne firmy, czy też innych usługodawców, pomocne może okazać się przedstawienie wyników analizy konstrukcyjnej w modelu BIM lub udostępnienie ich w tym celu.

Rysunek 04 - Wyniki obliczeń metodą elementów skończonych w RFEM wyświetlone w modelu IFC (siły wewnętrzne i reakcje podporowe)

Ponadto, możliwe jest połączenie mocnych stron BIM, jeśli chodzi o planowanie, z mocnymi stronami typowego oprogramowania dla inżynierii budowlanej. Tym samym możliwe jest wyświetlenie elementów modelu konstrukcyjnego w BIM lub, w zależności od aplikacji, bezpośrednio wygenerowanie rysunków zbrojenia opartych na modelu konstrukcyjnym. Istnieje także możliwość eksportu, np. wartości obliczeniowych z RFEM jak zbrojenia w 3D do Revit.

Rysunek 05 - Powierzchnia D zbrojenia w Revit, wygenerowana bezpośrednio z wyników obliczeniowych w RFEM

BIM powoli staje się obowiązkowy

Jeżeli nie posiadasz oprogramowania BIM, nie możesz przetwarzać modeli BIM, a co za tym idzie nie możesz wspierać procesu BIM. W wielu krajach korzystanie z BIM w projektach sektora publicznego jest obowiązkowe. W związku z tym inżynier traci część rynku zleceń w sektorze budowlanym, a pierwszeństwo mają inne biura inżynierskie. I odwrotnie, BIM oferuje możliwość wyróżnienia się spośród konkurencji i uzyskiwania lepiej płatnych zamówień.

Dzięki BIM pracodawca jest atrakcyjny dla pracownika

Oprócz wyraźnych korzyści, widocznych w codziennej pracy, istnieją także inne, mniej widoczne, efekty stosowania BIM. Coraz trudniej jest znaleźć wykwalifikowanych pracowników na rynku pracy. Czy Państwa firma również szuka pracowników? Pomocne jest korzystanie w firmie z innowacyjnych metod pracy, ponieważ pracownicy preferują nowoczesne technologie, takie jak BIM.  Nie powinno się tego faktu lekceważyć.

Krok do przodu z BIM

Najwyższa pora skorzystać z możliwości, jakie daje BIM, także w analizie statyczno-wytrzymałościowej. Rozpoczęcie pracy z BIM jest warte zachodu i wyznacza kierunek na przyszłość. BIM nie jest tylko zjawiskiem przejściowym. Dlatego nadszedł czas, aby inżynierowie konstrukcji zaczęli intensywniej pracować przy użyciu tej metody.

Słowa kluczowe

BIM Modelowanie informacji o budynku Analiza statyczno-wytrzymałościowa

Linki

RFEM Program główny
RFEM 5.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD
RSTAB Program główny
RSTAB 8.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD