BIM-Connector für die Tragwerksplanung

Von der Arbeitsmethodik der Zukunft profitieren

Feuerbach/Stuttgart (ABZ). – Die Arbeitsmethodik Building Information Modeling (BIM) ist ein wesentlicher Treiber von Qualitäts- und Effizienzsteigerung entlang des gesamten AEC/O-Lebenszyklus. Ein maßgeblicher Teil dieses Lebenszyklus ist die Tragwerksplanung, die bei aller Ästhetik die Anforderungen an die Tragfähigkeit eines Bauwerks sicherstellt. Um Fachpersonen aus der Tragwerksplanung diese Arbeit spürbar zu erleichtern, hält der Markt bereits smarte Lösungen wie den BIM-Connector bereit.
Frilo Bau digital
Ein Gebäudestockwerk wird nach der Wandzerlegung im Berechnungsmodell digital dargestellt. Abb.: Frilo

In der jüngsten Vergangenheit haben sich die Anforderungen an Bauvorhaben stark gewandelt. Die Folgen des Klimawandels und der knappe Wohnraum im urbanen Umfeld haben nachhaltiges und ressourceneffizientes Bauen auf den Plan gerufen. Als Folge zunehmender Komplexität sind immer mehr Akteure in ein Bauvorhaben eingebunden – und sie haben sich auf ihren Fachgebieten weiter ausdifferenziert.

Um den daraus resultierenden Herausforderungen adäquat zu begegnen, wurde die kooperative Arbeitsmethodik BIM entwickelt. Mithilfe von BIM lassen sich Bauobjekte auf der Grundlage digitaler Gebäudemodelle über ihren gesamten Lebenszyklus mit den entsprechenden Informationen abbilden. Das ganzheitliche Planungs- und Steuerungskonzept sieht vor, dass Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Projektbeteiligten ausgetauscht werden. Dabei findet vor allem die Planung von Gebäuden unter dem Einsatz von ausgereifter Software vernetzt und optimiert statt.

Daten verlustfrei übergeben

Die BIM-Methodik birgt erhebliches Potenzial im Hinblick auf die Zusammenarbeit zwischen Architektur und Tragwerksplanung. Während Tragwerksplanerinnen und -planer Gebäudemodelle früher mühsam nachbilden mussten, können diese mithilfe des digitalen und konsistenten Austauschs von Gebäudedaten zwischen Architektur und Tragwerksplanung inzwischen direkt und verlustfrei übergeben werden. Dadurch bleibt den Planenden mehr Zeit für die tatsächliche Arbeit: Die statischen Berechnungen. Durch das Nutzen des BIM-Workflows zwischen CAD- und Statik-Software finden auch manuelle Übertragungsfehler nicht mehr statt, heißt es seitens der Verantwortlichen.

Als Anbieter von Software für die statische Berechnung von Baukonstruktionen ist Frilo in den Planungsprozess von Gebäuden eingebunden und steht daher in der Verantwortung, einen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung von BIM beizusteuern.

Dieses Bestreben spiegelt sich in der Entwicklung des Frilo-BIM-Connector (FBC) wider. Der BIM-Connector verfolgt den Verantwortlichen zufolge den klaren Anspruch, die Zusammenarbeit zwischen Architektur und Tragwerksplanung auf ein neues Effizienzlevel zu bringen. Im Sinne der integralen Planung trägt der er Sorge für einen möglichst reibungslosen und herstellerunabhängigen Datenaustausch zwischen den beiden Disziplinen. Der Open-BIM-Prozess erlaubt es, CAD-Modelle rasch und zuverlässig an die Frilo-Lösung zu übergeben. Für diese kollaborative Arbeitsweise werden als gemeinsame Basis der verwendeten Software-Lösungen die Dateiformate IFC und SAF verwendet.

Der Workflow beginnt mit der Modellerstellung in einer CAD-Software. Anschließend wird das erzeugte Gebäudemodell an den BIM-Connector übergeben und im Physischen Modell geöffnet. Beim Physischen Modell handelt es sich um ein Modell, das aus Volumenelementen besteht.

Stockwerke neu strukturieren

Um nichttragende Bauteile aus dem Modell zu entfernen, lassen sich alle für den Lastabtrag relevanten Bauteile per Mausklick auf "tragend" setzen. Außerdem können Nutzer im Physischen Modell Stockwerke neu strukturieren und den Bauteilen die richtigen Materialien sowie ihre Materialgüten zuweisen. Sobald die Bereinigung des Modells abgeschlossen ist, kann der Anwender in das Berechnungsmodell wechseln.

Das Berechnungsmodell besteht nur noch aus Stab- und Flächenelementen. Die Volumenbauteile wurden auf ihre Bauteilachsen reduziert. Die zur Verfügung gestellten Funktionen erlauben es Anwenderinnen und Anwendern, ein korrektes statisches Modell zu erzeugen. Schwerlinien von Bauteilen, die sich zuvor nicht getroffen haben, lassen sich per Mausklick verschneiden. Bauteilachsen können für eine achsengerechte Modellierung und übereinander geschoben werden. Wände lassen sich hinsichtlich ihrer Öffnungen bearbeiten. Flächenartige Bauteile können in stabförmige Bauteile umgewandelt werden – und umgekehrt. Zudem können Nutzer Aussparungen und Öffnungen sowie kleine Trägerabschnitte, Stützen, Wände und Platten entfernen, die bei der statischen Berechnung nicht berücksichtigt werden sollen.

Ist die Aufbereitung der Datei im Berechnungsmodell abgeschlossen, kann das gesamte Modell an das Frilo-Programm Gebäudemodell GEO übergeben werden, wo der vertikale und der horizontale Lastabtrag eines kompletten Bauwerks in Massivbauweise ermittelt werden. Nach Ermittlung des Lastabtrags können Anwender einzelne Bauteile auswählen und an die angebundenen Frilo-Berechnungsprogramme übergeben. Dort findet letztlich die statische Bauteilbemessung statt.

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