Revit 2023: Bibliotheksbasierte Automatisierung von Stahlverbindungen

Während wir im letzten Beitrag einen Überblick über die Neuerungen im Bereich der Tragwerksplanung gegeben haben, möchten wir nun einen tieferen Einblick in die Entwicklungen der automatisierten Verbindungserstellung werfen. Mit der bibliotheksbasierten Automatisieung von Stahlverbindungen verfolgen wir vier Hauptziele, von denen jedes einen Nutzen für Bauingenieure darstellt.

• Weniger Iterationen mit Fertigungsunternehmen für die Modellierung von Verbindungen 
• Schnellere Modellierung des geplanten Entwurfs 
• Frühere Abschätzung der Konstruierbarkeit und der Kosten für ganze Modelle mit Verbindungen 
• Neue Geschäftsmöglichkeiten zur Erweiterung der Dienstleistungen auf die Stahlbau-Detaillierung

Weniger Iterationen mit Fertigungsunternehmen für die Modellierung von Verbindungen 

Bauingenieure und Fertigungsunternehmen können ihre eigenen spezifischen Regeln zu Verbindungsbibliotheken zusammenstellen, die dann als einzige Informationsquelle für alle neuen Projekte dienen. 

In Revit 2023 finden Sie Beispielbibliotheken von Stahlverbindungstypen wie die typisierten Anschlüsse nach DStV. Eine automatische Zuordnung zwischen den in den Tabellen vorgeschlagenen Verbindungen und den Stahlprofilen, zu denen sie passen, sowie den Bereichen der kompatiblen Stabendkräfte beschleunigt die Modellierung. Einfache oder doppelte Winkelanschlüsse, Stirnplattenanschlüsse, aber auch Fahnenbleche, Stützenverbindungen, Fussplatten und viele weitere typische Verbindungen wie diese sind Teil verschiedener Revit 2023 Content Packs, die über Ihr Autodesk Account Portal oder Autodesk Knowledge Network verfügbar sind.

Sie können diese Bibliotheken weiter ausbauen oder anpassen, indem Sie neue Verbindungstypen erstellen, die vorhandenen duplizieren oder bearbeiten. Während dieses Schritts sollten Sie sich mit den Fertigungsunternehmen und Stahlbauern, mit denen Sie zusammenarbeiten, in Verbindung setzen und sie bitten, sich auf die Regeln zu einigen, die sie für die nächsten Projekte befolgen möchten, wie z. B. die Verwendung von Verbindungen mit einer bestimmten Schraubengüte, die Vermeidung jeglicher Art von Fasen oder die Bevorzugung von Fahnenblechen mit zwei Schraubenreihen anstelle von einer. Die “Zuordnung von Verbindungen zu Profilgrößen” ist ein universelles Werkzeug für alle Ingenieure, um die Regeln zu formulieren, die sie für jeden Stahlverbindungstyp beachten müssen. Sobald diese in Bibliotheken gespeichert sind, können sie projektübergreifend wiederverwendet werden, was unzählige Stunden spart und Ihnen die Gewissheit gibt, dass die Fertigungsunternehmen weniger Anfragen an Sie richten werden. Sie könnten sogar darüber nachdenken, die Verbindungsbibliotheken in vertragliche Vereinbarungen umzuwandeln. 

Neben den DStV Anschlüsse “Typisierte Anschlüsse im Stahlbochbau nach DIN EN 1993-1-8” – 2013, basieren die Tabellen auf dem AISC Steel Construction Manual 15^th Edition und 14^th Edition, dem BCSA and SCI publication P358 – “Joints in Steel Construction – Simple Joints to Eurocode 3” – 2014 Edition (auch bekannt als “Green Book”). Mehr dazu den verfügbaren Bibliotheken hier.

Schnellere Modellierung des geplanten Entwurfs  

Stellen Sie sich vor, wie einfach es ist, den Stahlbau Vorentwurf mit Stahlverbindungen zu erstellen, wenn Sie die benötigten Verbindungen aus dem Regal nehmen und sie auf der Grundlage von Automatisierungsalgorithmen im Modell platzieren können.  

Nach der Definition der Bibliotheken sorgen die nächsten Schritte der Verbindungsautomatisierung für einen einfachen, zusammenhängenden Arbeitsablauf: Beginnen Sie mit Ihrem neuen Revit-Vorentwurfs-Modell, übertragen Sie es an Autodesk Robot Structural Analysis Professional oder eine andere Berechnungssoftware, die Berechnungsergebnisse mit Revit austauschen kann, um die statische Berechnung durchzuführen, und bringen Sie es zurück nach Revit, wo unsere sofort einsatzbereiten Regeln die Ergebnisse lesen, in Ihre bevorzugten Bibliotheken schauen und die Knotenpunkte der Stahlelemente mit kompatiblen Verbindungskonfigurationen abgleichen und die Stahlverbindungstypen automatisch modellieren. 

Um die Verwaltung der Regeln zu vereinfachen, haben wir für jede der typischen Arten von Verbindungen, die in unseren Beispielbibliotheken vorkommen, eigene Regeln erstellt. Ich empfehle Ihnen dringend, diese Seite zu lesen, um einen detaillierten Überblick darüber zu erhalten, wie Sie diese Regeln effizient nutzen können. 

Dies verringert das Risiko, versehentlich Endplatten mit 4 statt 5 Schraubenreihen zu platzieren, da unser Automatisierungsmechanismus die tatsächliche Querkraft aus der angegebenen Lastkombination mit der für jeden Verbindungstyp definierten fähigen Kraft vergleicht und diejenige platziert, die dieser Kraft standhalten kann. Sie können auch das Risiko anderer problematischer Szenarien mit potenziell großer Materialverschwendung verringern, wie z. B. die Verwendung von Verbindungen, die für Träger aus S275 konzipiert sind, an einem Modell aus S355-Elementen, da die Anwendungsbereiche auch die Stahlsorten vergleichen können. 

Frühere Abschätzung der Konstruierbarkeit und der Kosten für ganze Modelle mit Verbindungen 

Da Verbindungen nun viel schneller platziert werden können, bedeutet dies, dass auch detailliertere Entwurfsmodelle mit Verbindungen schneller erstellt werden können. Dies ermöglicht es den Ingenieuren, ihr Angebot schneller und genauer zu kalkulieren, bevor sie es für eine Ausschreibung einreichen, was ihre Wettbewerbsfähigkeit erhöht. Sie haben mehr Zeit für weitere Iterationen des Entwurfs und können sich einen Teil der mühsamen Phase der Modellierung von Verbindungen sparen.

Auch die Konstruierbarkeit kann früher geprüft werden, denn sobald die Verbindungen modelliert sind, kann man mit Autodesk BIM Collaborate leicht eine Kollisionsprüfung durchführen. Auf diese Weise ist der Vorentwurf im Vergleich zu einem traditionellen Arbeitsablauf viel näher am endgültigen detaillierten Modell. 

Neue Geschäftsmöglichkeiten zur Erweiterung der Dienstleistungen auf die Stahlbau-Detaillierung 

Mit einem schnelleren Prozess des Stahlbau-Vorentwurfs mit Verbindungen und der Möglichkeit, in die Stahlverbindungsarten und in die Platzierungsregeln die verschiedenen individuellen Anforderungen der Hersteller und anderer Projektbeteiligter einzubeziehen, könnte es für einige Tragwerksplaner sinnvoll sein, den Wert ihrer Dienstleistungen zu erhöhen, indem sie in die Detailplanung einsteigen. Die Revit-Modelle wären in einer Phase, die derjenigen ähnelt, die typischerweise nur von Detaillierern/Stahlbaufachplanern erreicht wird, reicher an BIM-Daten. Sie übertragen das Modell zu Advance Steel, fügen die verbleibende fertigungsspezifische Logik hinzu und erstellen automatisch die Werkstattzeichnungen und NC-Dateien. 

Unser Produktmanager Dan Peticila sieht das wie folgt: “I am not saying this is a trivial shift. Contractual agreements and industry practices don’t change overnight, but they are not set in stone either. They evolve, just like us, based on the knowledge we all amass day by day. This is what the visionaries from the industry have taught us, and this is why we put our effort in delivering these new tools. So that structural engineers can work more efficiently and deliver more value.”