Archicad dla inżyniera

W połączeniu z unowocześnionym serwerem, BIMcloud jest wielobranżowym centrum współpracy i współdzielenia informacji o projekcie. Najnowsza wersja programu Archicad dostarcza udoskonalonych narzędzi, których zastosowanie wykracza poza zakres pracy architekta.

Archicad. Modelowanie BIM

Współpracę pomiędzy architektem i konstruktorem ułatwia zastosowanie rozbudowanych narządzi do tworzenia elementów budynku. Możliwość niezależnego konfigurowania poszczególnych segmentów słupów i belek pozwala na tworzenie elementów o różnych typach konstrukcji (np. żelbetowej – monolitycznej, prefabrykowanej lub stalowej), szczególnie z wykorzystaniem profili złożonych z możliwością ich parametryzacji i definiowaniem rdzenia konstrukcyjnego elementu. Również uzupełnienie dotychczasowych narzędzi o otwory do modelowania przebić i szachtów umożliwia konstruktorowi tworzenie modelu fizycznego wraz z przygotowaniem dokumentacji. Elementy modelu oznaczone jako nośne mogą być filtrowane, wyświetlane i eksportowane w celu przekazania do projektanta konstrukcji oraz utworzenia modelu konstrukcyjnego. Ten schemat pracy w wersji 24 uzupełniony został poprzez automatyczne generowanie modelu analitycznego, co umożliwia zaangażowanie projektanta konstrukcji bezpośrednio w pracę nad modelem fizycznym architektury, zwłaszcza przy wykorzystaniu serwera BIMcloud zapewniającego jednoczesny dostęp i modyfikację projektu.

Modelowanie branżowe w programie Archicad 24 nie ogranicza się tylko do architektury oraz konstrukcji. Możliwe jest również modelowanie elementów instalacji w celu weryfikacji koordynacji modeli branżowych.

Model analityczny konstrukcji

W programie Archicad 24 konstruktor może nie tylko tworzyć model budynku, ale również przygotować dane do jego analizy konstrukcyjnej. Na podstawie elementów nośnych modelu fizycznego generowany jest automatycznie model analityczny konstrukcji. Jest on również automatycznie aktualizowany w trakcie zmian projektowych. Zgodnie z zasadami mechaniki konstrukcji, model analityczny składa się z analitycznych elementów liniowych (1D), np. belek, słupów, oraz powierzchniowych (2D), np. ścian, stropów. Model analityczny generowany jest dla elementów modelu fizycznego, takich jak słupy, belki, ściany, stropy i połacie dachowe, które mają zdefiniowany rdzeń oraz włączoną funkcję konstrukcyjną. Parametry ustawień elementów analitycznych umożliwiają elastyczne modyfikacje tak, by bez zmiany modelu fizycznego uzyskać jak najlepsze dopasowanie elementów modelu analitycznego. Zmiany mogą być wprowadzane automatycznie lub ręcznie. Automatyczne dopasowanie modelu analitycznego zawiera ustawienia uwzględniające wiele typowych sytuacji związanych z koniecznością uproszczenia zbyt złożonych połączeń pomiędzy elementami w modelu fizycznym, zgodnie z zasadami mechaniki konstrukcji. Model analityczny konstrukcji jest generowany dla większości rodzajów wymienionych wcześniej elementów konstrukcyjnych, np. pochyłych lub zakrzywionych.

Rys. 1. Przykłady automatycznego dopasowania modelu analitycznego konstrukcji. Model bez włączonych opcji automatycznego dopasowania elementów analitycznych i z nimi

Reguły generowania modelu analitycznego

Elementy analityczne domyślnie generowane są w środku ciężkości przekroju elementu liniowego lub w płaszczyźnie środkowej rdzenia. To ustawienie można zmieniać ręcznie lub automatycznie przy pomocy reguł generowania modelu analitycznego. Dostosowują one geometrię i lokalizację elementów analitycznych 1D i 2D oraz definicje zwolnień liniowych lub punktowych. Celem modyfikacji jest zapewnienie poprawności modelu analitycznego i zgodności z zewnętrznymi programami do analizy konstrukcji.

W zależności od ustawień wykorzystane mogą być następujące metody modyfikacji modelu analitycznego w regułach dopasowania:

• wydłużenie, skrócenie, przesunięcie – dotyczą elementów 1D oraz 2D i pozwalają zapewnić ciągłość pomiędzy węzłami, która jest warunkiem koniecznym dla analizy konstrukcji;
• zwolnienia punktowe lub liniowe – reguły dla generowania zwolnień punktowych lub liniowych, które umożliwiają matematyczne wymodelowanie pracy konstrukcji składającej się z elementów połączonych przegubowo lub ze swobodą przemieszczania się jednych fragmentów konstrukcji względem drugich;

• filtrowanie otworów – reguły umożliwiające pominięcie bardzo małych otworów i bardzo wąskich elementów 2D w modelu analitycznym konstrukcji.

Modyfikacje elementów analitycznych mogą być również wprowadzane ręcznie w ustawieniach poszczególnych elementów konstrukcyjnych. Dla analitycznych elementów 1D i 2D można indywidualnie zdefiniować ich przesunięcie, zmianę długości oraz położenie zwolnień punktowych lub liniowych i ich wartości.

Rys. 2. Model fizyczny, rdzeń elementów nośnych i elementy modelu analitycznego

Podpory i łączniki konstrukcyjne

W celu dostosowania do potrzeb tworzenia modelu analitycznego dodane zostały dodatkowe narzędzia, takie jak podpory i łączniki konstrukcyjne.

Podpory (matematyczny model więzów zewnętrznych narzuconych na konstrukcję) mogą być tworzone na elementach linowych i powierzchniach 2D. Można je modelować jako sztywne lub sprężyste. Po wstawieniu podpór możliwe jest dostosowanie ich właściwości w zakresie przemieszczenia lub obrotu, co skutkuje również ich zróżnicowaną reprezentacją graficzną.

Kolejnym elementem są łączniki konstrukcyjne pozwalające na tworzenie dodatkowych połączeń pomiędzy elementami modelu analitycznego w celu uzyskania spójności modelu, bez konieczności zmiany położenia elementów analitycznych. Model analityczny może być w czytelny sposób prezentowany na tle modelu fizycznego. Ustawienia jego reprezentacji umożliwiają zmianę wielkości i wyglądu
obiektów reprezentujących węzły oraz elementy 1D i 2D.

Współpraca z programami do analizy konstrukcji

Program Archicad dostarcza dwie metody przekazania modelu analitycznego i współpracy z wybranymi programami do analizy konstrukcji. Opracowane zostały: otwarty format zapisu i przekazywania modelu analitycznego (SAF – Structural Analitical Format) oraz możliwość eksportu w formacie IFC, zawierającym klasy elementów analitycznych konstrukcji (funkcja eksperymentalna).

SAF jest opartym na aplikacji Excel, otwartym, międzynarodowym schematem zapisu, zoptymalizowanym pod kątem przechowywania i udostępniania danych modelu analitycznego konstrukcji pomiędzy aplikacjami do modelowania oraz analizy konstrukcji.

Format SAF został opracowany przez organizacje i producentów, m.in.: SCIA, Graphisoft, Allplan, RISA, FRILO, Strusoft, Axis VM, Dlubal, Sofistik, Cype, SCAD and LIRA land.

SAF obsługuje dwukierunkową współpracę pomiędzy programem Archicad a aplikacjami do analizy konstrukcji. Model analityczny konstrukcji może zostać użyty do analizy i projektowania w aplikacjach zewnętrznych, które wykorzystują metodę elementów skończonych (MES/FEM).

Serwer BIMcloud jako wielobranżowe centrum informacji

Usługi współdzielenia modeli, umożliwiające równoległą pracę nad projektem, stanowią najistotniejszy element procesu BIM. W najnowszej wersji Archicad serwer BIMcloud został zmieniony w centrum modeli ułatwiające koordynację i wielodyscyplinarną współpracę między zespołami. Pliki związane z projektem (w różnych formatach) mogą być przechowywane w jednym bezpiecznym miejscu i centralnie zarządzane. Projekty programu Archicad, pliki modułów, dołączone pliki lub pliki notatek w formacie BCF mogą być na bieżąco synchronizowane, z zachowaniem ich kolejnych wersji i bezpiecznych zasad dostępu. BIMcloud zapewnia również możliwość śledzenia zmian w projekcie, co ułatwia współpracę, zrozumienie i weryfikację decyzji projektowych.

Program Archicad. Podsumowanie

Wprowadzone w programie Archicad zmiany powodują, że może on stanowić element schematu pracy uwzględniającego zarówno potrzeby architekta, jak i projektantów innych branż. Umieszczenie centralnego modelu w usłudze BIMcloud ułatwia komunikację oraz podejmowanie wspólnych decyzji. Umożliwia jednocześnie wspólną pracę od ogólnej koncepcji do projektu technicznego, co zmniejsza liczbę ewentualnych błędów i podnosi jakość projektu.

arch. Paweł Przybyłowicz

Brukselska 44/2, 03-973 Warszawa
tel. 22 617 68 35
e-mail: archicad@wsc.pl
www.archicad.pl