ArchiCAD a stavební výpočty
[1.10.2008] Může virtuální budova sloužit jako stavební a výpočtový model nosných konstrukcí?
Díky oboustranné datové výměně mezi ArchiCADem a Scia Engineer a formátu IFC je stále snazší a praktičtější. Zárukou kompatibility a kvality formátu je proces certifikace. ArchiCAD 12 a Scia Engineer 2008.1 jsou certifikovány pro formát IFC 2x3, Scia Engineer je navíc jediným certifikovaným programem z oblasti statiky (CAE). Společnost Scia je sesterskou firmou Graphisoftu od roku 2007, kdy se stal součástí holdingu Nemetschek AG.
BIM (Building Information Modeling, respektive virtuální budova) je synonymem pro efektivní práci, kde jsou všechny informace o budově sdružené v jednotné databázi a umožňují tak jednoduchou kontrolu nad projektem. 3D model, řez, detail nebo tabulka jsou jen jiným pohledem na stále stejná data, tedy i výsledná projektová dokumentace – 2D výkresy jsou generovány z těchto dat.
Využití technologie BIM architekty a ostatními profesními projektanty není rovnoměrné. V současnosti převládá využívání ze strany architektů. Při řešení kompletní projektové dokumentace mezi jednotlivými profesemi často převládá neodůvodněná opatrnost při používání nejnovějších technologií na výměnu a správu dat. Jedním z důvodů jejich pomalejšího nasazování je potřeba zaškolení širšího týmu a dokonce i partnerů. Projektanti, kteří jsou přímo zodpovědní za finalizaci výsledné dokumentace, často odcházejí do jiných organizací a jejich zaškolování je komplikované. Někdy příchod nového zaměstnance znamená přeškolení původního týmu namísto toho, aby byly stanoveny firemní standardy, které by si nový pracovník mohl efektivně osvojit.
Případová studie
Výměna dat z virtuální budovy do výpočtového modelu
Projekt: MŠ Lety u Prahy, Architektonická kancelář Kolpron, ing. arch. Petr Starčevič, zpracováno v ArchiCADu)
Cíl: výpočtový model v SCIA Engineer v co nejkratším čase, následná dimenze hlavních nosných prvků, textový výstup (dokument o statickém výpočtu) a kompletní podklad pro finalizaci výrobní dokumentace (výkresy výztuže)
Import IFC – Stavební model
Tvar konstrukce po importu do SCIA Engineer není připraven k provedení výpočtu. Kromě chybějících okrajových podmínek a zatížení je hlavním problémem konstrukce nespojitost ve všech pro statika důležitých bodech. Analýza jednotlivých konstrukčních prvků probíhá v jejich těžištních osách a střednicových rovinách, které na sebe musí geometricky navazovat a musí být vzájemně propojeny. Model, jež je importován z ArchiCADu je v terminologii Scia Engineer Konstrukční model, který představuje původní tvar konstrukce. Výpočtový model je obvykle do určité míry zjednodušený, protože numerická analýza nepotřebuje anebo není schopna zpracovat všechny detailní informace obsažené v konstrukčním modelu. SCIA Engineer uchovává dva druhy informací odděleně. Základní geometrické informace jsou použity pro výpočet, informace o konstrukčním modelu pro detaily, přípravu výkresů, ocelově přípoje atd. Obr. 1 (virtuální budova v sobě nese veškeré informace pro generování stavebního projektu, ale i řešení interiérů), obr. 2 (stavební model – pouze nosné konstrukce – lze získat vypnutím některých vrstev, v případě ArchiCADu 12 využitím funkce Částečné zobrazení konstrukce, export do formátu IFC 2x3 se provede příkazem Uložit jako) a obr. 3.
Výpočtový model
K vytvoření Výpočtového modelu je ve Scia Engineer k dispozici sada nástrojů. Nejdůležitější z nich je funkce Vyrovnat, pomocí níž lze automaticky modifikovat geometrii těžištních os a střednicových rovin. Obr. 4
Výpočet, dimenzování
K výpočtu a dimenzování se používají standardní nástroje. Obr. 5
Výstupy
Textové a grafické výstupy je možné zpětně zahrnout do původního archicadovského virtuálního modelu pomocí technologie XREF. Obr. 6
Tip na závěr
V případě, že uživatel už začal s analýzou modelu a následně mu byl znovu zaslán soubor IFC s dalšími změnami modelu, lze použít funkci pro jeho aktualizaci. Spustí se z Soubor > Aktualizovat > IFC 2x3. Takto se na pozadí uskuteční import souboru IFC do ESA a poté se spustí stejný dialog jako při aktualizaci ze souboru ESA. Dále následuje stejný postup pro zaktualizování jako při aktualizaci souborem ESA. Obr. 7
SCIA Engineer 2008: Komplexní program pro modelování, výpočty a navrhování stavebních konstrukcí. Jednoduché modelování s širokou podporou importu a exportu do CAD systémů, možnost vytváření parametrických šablon. Lineární, nelineární, statické a dynamické výpočty. Návrh a posouzení prutových, deskových a skořepinových konstrukcí podle většiny evropských a vybraných světových norem. Posudky jsou zaměřeny na konstrukce z oceli, betonu, předpjatého betonu, kompozitů, hliníku a dřeva. Automatické generování výkresů konstrukce a přípojů. Přehledný dokument s automatickou aktualizací změn aktualizací změn. www.scia.cz
Systémové požadavky: Windows Vista, 2003 nebo XP (Windows 9x, 2000, ME aWindows NT 4.0 nejsou podporovány)
Hardwarové požadavky: 400 MB volný prostor na pevném disku pro instalaci, 1 GHz frekvence procesoru, 512 MB operační paměti, rozlišení obrazovky min. 1024x768, grafická karta s podporou Open GL s 64MB RAM
Cena: od 21 000 Kč (v závislosti na požadovaných modulech programu)
