Brücken Modul (Revit Structure, CIVIL 3D) Konzept ... · PDF fileGert Domsch, CAD-Dienstleistung Brücken Modul (Revit Structure, CIVIL 3D), Bestandteil der Infrastructure Design

Gert Domsch, CAD-Dienstleistung Brücken Modul (Revit Structure, CIVIL 3D), Bestandteil der Infrastructure Design Suite Premium 2014

Gert Domsch, CAD-Dienstleistung, Lindenstraße 5, 02999 Lohsa. [email protected], www.gert-domsch.de

Infrastructure Design Suite Premium 2014

1

Brücken Modul (Revit Structure, CIVIL 3D) Konzept, Grundlagen

Gert Domsch, CAD-Dienstleistung

07.09.2013

Inhalt Vorwort .................................................................................................................................................... 2 Ziel ........................................................................................................................................................... 4 Brückenkonstruktion unter CIVIL 3D ....................................................................................................... 7

1. Brücke, Betonplatte ................................................................................................................... 7 Ausgangssituation laden ................................................................................................................. 7 Bridge Layout .................................................................................................................................. 9 Abutments (Auflager) .................................................................................................................... 10 Piers (Stützen) .............................................................................................................................. 13 Barrings (Lager) ............................................................................................................................ 17 Decks (Fahrbahnaufbau) .............................................................................................................. 19 Roadways (Fahrbahndecke) ......................................................................................................... 20 Barriers (Geländer, Schutzwand) ................................................................................................. 21 Übernahme der Brücke in die Zeichnung ..................................................................................... 22 Ergebnis ........................................................................................................................................ 23

Brückenkonstruktion als Bestandteil von Revit Structure ...................................................................... 28 Laden der Daten ........................................................................................................................... 29

1. Brücke, Betonplatte ................................................................................................................. 34 Ergebnisse .................................................................................................................................... 40

Ende der Unterlage ............................................................................................................................... 41




2

Vorwort

Autodesk bietet für CIVIL 3D und Revit Structure die Applikation „Bridge Modul“. Die Appikation steht „Subscriptions-Kunden“ als Download zur Verfügung.

Der Download besteht aus zwei Teilen. Die Installation beinhaltet Befehle und eine Brückendatenbank.

Dem Nutzer stehen Konstruktionsfunktionen im Revivit Structure und im CIVI 3D zu Verfügung. Im Fall Revit werden Daten im geöffenet CIVIl 3D gelesen und nach abgeschlossener Konstruktion an CIVIL 3D übergeben. CIVIL 3D Funktionen




3

Revit Structure Funktionen Die mit diesem Modul erstellten Brücken haben einen Belag (zwei Schichten) mit Seitenbegrenzung, Stützen und Stutzwand (mit oder ohne Flügelmauer) und mit einzelnen Lagerelementen. Die Brücke selbst kann als Betonplatte, als Trog oder mit Balken als tragende Elemente, ausgefertigt sein. Sicher wird diese Brücke nicht einer kompletten „Brückenplanung“ entsprechen. Die Darstellung liefert jedoch Anhaltspunkte und Größenordnungen, die für eine Betrachtung und dem Ablauf eines Projektes wichtig sind.

Die einzelnen Teile der Brücke (z.B. Stützen) können in Höhe und Lage als Bestandteil von Teilkonstruktionen (z.B. Baugruben für die Stützen) verwendet werden. Die einzelnen Teile sind dimensionierbar und abschließend als 3D-Volumenkörper Bestandteil der Zeichnung. Verschiedene weitere Funktionen, wie die Abfrage von Masseneigenschaften sind möglich.




4

Ziel

Das „Bridge-Modul“ wird anhand eines fertig erstellten 3D-Profilkörpers beschrieben.

Zur Darlegung der Funktionen „Bridge-Modul“ habe ich einen „3D-Profilkörper“ entworfen, der aus drei Teilen besteht.

1. Fahrbahn am Hang, mit Böschung 1:1,5 2. Fahrbahn ohne Böschung, reine

Fahrbahn mit willkürlichem Aufbau (20cm Schotter) „sonst nichts“, mit Profilkörper-DGM

3. Farbahn am Hang, mit Böschung 1:1,5

Der 3D-Profilkörper ist durchgehend im Intervall von 5m berechnet Alle zusätzlichen Berechnungsoptionen sind angeschalten.




5

Alle für die Konstruktion wichtigen Objekte sind Bestandteil der Zeichnung. Darüber hinaus wurden im Bereich der geplanten Brücke Querprofile an Querprofilstationen erstellt. Die Stationierung des „Freiraums“ für der Brücke beginnt bei 0+475.00 und endet bei 0+645.00. Zur besseren Übersichtlichkeit wird die Brücke jedoch nur von der Station 0+480.00 und bis zur Station 0+640.00 erstellt. Die Brücke wird somit 140m lag sein. Die Anzahl der Stützen werden als Bestandteil der Konstruktion festgelegt. Brückenanfang:

Die Querneigung als Achseigenschaft wird in die Darstellung der Neigung im Bereich der Brücke einbezogen.




6

Brückenende:

Im Bereich der Brücke gibt es einen Querneigungswechsel.

Es wird der Ablauf einer Brückenkonstruktion in zwei Varianten aufgezeigt.

1. Brückenkonstruktion als Bestandteil von CIVIL 3D 2. Brückenkonstruktion als Bestandteil von Revit Structure

- Übernahme der Daten direkt aus CIVIL 3D - Übernahme der Daten als XML-Import (noch nicht Bestandteil der Beschreibung)




7

Brückenkonstruktion unter CIVIL 3D

Nach der Installation stehen nachfolgende Konstruktions-Funktionen zur Verfügung.

- Brücke, Betonplatte (kein zusätzliches Tragwerk) - Brücke, Betonkasten-Tragwerk - Brücke, Betonplatte mit Tragwerk (Balken)

Mit der Funktion „Brückendaten extrahieren“ können Bestandteile aus der Konstruktion gelöst und für andere Funktionen nutzbar gemacht werden. Die Funktion ist nicht Bestandteil der Beschreibung.

1. Brücke, Betonplatte

Ausgangssituation laden

Nach dem Start erfolgt die Zuordnung der Daten und die Auswahl des Brückenbereichs.




8

Es wird der mittelere Bereich als „Brücken-Region“ festgelegt.

Die Auswahl der Geländelinie ist wichtig für den Fusspunkt der Stützen.

Die Auswahl „Options“ legt den Punkt-Code fest, der die Fahrbahn definiert. Der Code „Fahrspurrand_Außen“ ist von mir vergeben und Bestandteil des Profilkörperbereichs.




9

Hinweis: Die Funnktion der „Codierung“ eines Querschnittes sollte bekannt sein.

Bridge Layout

Das Brücken-Layout ist erstellt. Das Layout umfaßt den durch das Programm festgelgten Brückenanfang und das Brückenende. Die Stationen sind als „rote“ Anstriche im Vorschau-Bild dargestellt. Die „grünen“ Anstriche stellen den Stationswert der einzelnen Stützen dar.

In der Übersicht ist Zoom-Fenster und -Pan möglich (Mausfunktionen). Die Übersicht zeigt die Achse mit Stationswert in „m“ und die Querprofilstationen




10

Die ausgeführten Einstellungen können als Datei abgespeichert und zu späteren Zeitpunkten erneut im Format *.rxd an andere Arbeitsplätze weitergegeben- oder erneut geladen werden.

Die Funktion „Verifications“ beinhaltet eine „Prüfung“ der geladenen Daten.

Hinweis: Ist die Konstruktion ausgeführt, wird die Brücke als Volumenkörper in die Zeichnung eingefügt. Ein editieren des Volumenkörpers (erneutes Laden) ist jederzeit nachträglich möglich. Der Volumenkörper kann durch das Programm beliebig oft gelesen und geändert werden.

Abutments (Auflager)

Das Programm setzt selbständig den Anfang und das Ende der Bücke „Abutments“ (Auflager) auf die Station 0+478,30 und 0+641,70. Das sind jeweils 3,30m hinter dem Start und vor dem Ende des angegebenen Bereichs. Hinweis: In den, bis zu diesem Zeitpunkt erreichbaren Einstellungen, ist nicht erkennbar, wie der Stationswert für die Auflager entsteht und wie darauf Einfluss genommen werden kann (Autor). Doppelklick auf „Abutments“ (Auflager) zeigt die Einstellungen dieses Bauteils.




11

Das Bauteil hat zwei Karten, Auflager am Anfang und Auflager am Ende. Das Auflager am Ende wird in der Standardeinstellung als Kopie vom Anfang übernommen.

Einzelne Werte sind bearbeitbar, einige sind ausgegraut und damit nicht bearbeitbar. Hinweis: Die „Nichtbearbeitbarkeit“ resultiert aus der Vorgabe dieser Werte durch den 3D-Profilkörper. Diese Werte sind aus der Profilkörpereigenschaft abgeleitet bzw. gesetzt. z.B. Wert „w“ = Fahrbahnbreite 6,5m + br + bl = 7,5m




12

Neigungstyp und Auflagertyp können variiert werden.

Die Ansicht des Bauteils übernimmt die Einstellungen.

Es wird zurück auf „Bridge Layout“ gewechselt.




13

Piers (Stützen)

Neben den beiden Auflagern wurden automatisch „Piers“ (Stützen) in einem relemäßigen Abstand erzeugt.

Eine Kontrollrechnung zeigt, das der Abstand automatisch gemittelt wurde. Hinweis: Die Vorgaben für diese Berechnung sind zum gegenwärtigen Stand der Beschreibung nicht ersichtlich, weder Maximaler- oder minimaler Abstand, Anzahl der Nachkommastellen oder Art der Rundung (Autor).




14

Als Auswahl neuer Stationsangaben steht das Profilkörper-Berechnungsintervall zur Verfügung. Es sind jedoch auch manuelle Eingaben möglich.

Anfangs- und Endstation der Brücke werden auf die eingags angegebenen Werte (0+480.00, 0+640.00) gesetzt. Achtung: Die „Piers“ (Stützen) werden nicht neu verteilt. Eine manuelle-, eigne Verteilung ist möglich. Folgende Vorgehensweise wird empfohlen. Celar: Alle Stützen werden gelöscht. Add: Eine neue Station wird hinzugefügt. Diese wird automatisch gemittelt und zwischen Anfang und Ende eingefügt.

Jedes weitere „Add“ fürt zu einer neuen Station (Stütze) zwischen der Vorherigen und dem Ende der Brücke. Arrange: Die Stationen werden neu, über den gesamten Bereich gemittelt, verteilt.




15

Remove: Entfernt den „markierten“ Stationswert (Stütze) Die Funktion „Arrange“ verteilt die Stützen neu über den gesamten Bereich.

In der Vorschau (View) wird die Verteilung der Stützen (Station) mitgefürt.

Mit dem Wert „Skew angle“ kann den Stützen ein Winkel bezogen auf die Hauptachse eingegben werden.

Dieser Wert kann für eine einzelne Stütze gelten oder auch durch alle Stützen übernommen werden.




16

Hinweis: Die Richtungsänderung bezieht sich auf den Richtungswinkel (Azimuth)

Mit dem Wert „Ground Elevation“ ist die Stützenhöhe bezogen auf das „Gelände-DGM“- und mit „PGL to ground dsitanz“ ist die Stützenhöhe eingetragen.

Doppelklick auf „Piers“ (Stützen) zeigt die Einstellungen dieses Bauteils. Die Maske zeigt die Einstellungen der Stütze mit bearbeitbaren und nicht bearbeitbaren Werten.




17

Entsprechend der Vorgabe vom Auflager wird die Einstellung „2 Neigungen“ gewählt. Jede nachfolgende Stütze kann als Kopie der Ersten übernommen werden oder eigne Parameter besitzen.

Barrings (Lager)

Doppelklick auf „Bearings“ (Lager) zeigt die Einstellungen dieses Bauteils.




18

Die voreingestellte Anzahl von 4 „Bearings“ (Lager) wird auf 5 geändert.

Ähnlich wie bei Auflager und Stützen kann die Voreinstellung auf alle relevanten Bauteile übertragen werden.




19

Decks (Fahrbahnaufbau)

Doppelklick auf „Decks“ (Fahrbahndecke) zeigt die Einstellungen dieses Bauteils.

Ich denke, die in der Darstellung angegebenen Punkte stellen die Verbindung zum Profilkörper, zum dem dort eingebundenen Querschnitt her (Autor).

Leider fehlt mir eine Angabe oder Übernahmemöglichkeit für die berechnete Querneigung, die im vorliegenden Fall auf der Brücke wechselt. Es liegt bei allen drei Variante keine Eingabemöglichkeit vor. Eine Anfrage bei Autodesk wird gestellt.




20

Roadways (Fahrbahndecke)

Doppelklick auf „Roadways“ (Fahrbahnaufbau) zeigt die Einstellungen dieses Bauteils.

Leider fehlt mir eine Angabe oder Übernahmemöglichkeit für die berechnete Querneigung, die im vorliegenden Fall auf der Brücke wechselt. Es liegt bei der Variante keine Eingabemöglichkeit vor. Eine Anfrage bei Autodesk wird gestellt.




21

Barriers (Geländer, Schutzwand)

Doppelklick auf „Barriers“ (Geländer, Schutzwand) zeigt die Einstellungen dieses Bauteils.

„Barriers“ sind eher als Schutzwand zu verstehen. Mit einem Geländer ist die Darstellung kaum annähernd vergleichbar.

Die Ausführung ist rechtwinklig zum Belag oder vertikal möglich.




22

Achtung: Eine automatische Übernahme der vorgegeben Werte für die rechte Seite erfolgt nicht!

.

Übernahme der Brücke in die Zeichnung

Die Brücke ist als 3D-Bauwerk Bestandteil der Zeichnung.




23

Ergebnis

Die mit der Civil 3D Funktionalität eingefügte Brücke ist eine Volumenkörper-Gruppe.

Eine Bearbeitung der Gruppe ist möglich. Die Gruppe kann wie folgt erneut aufgerufen werden.




24

Beispielhaft werden weitere Stützen eingefügt. Neu wird u.a. auch eine Stütze auf Station 620 gesetzt.

Die Brücke selbst als Volumenkörper-Gruppe liefert Schnittstellen, um die Elemente in anderen Programmen zu verwenden.




25

Zu empfehlen ist die Auflösung der Gruppe und eine einzelne Bearbeitung der Bauteile. Hinweis: Der Befehl „GRUPPEAUFHEB“ ist nicht standardmäßig Bestandteil von „Zwischenablage“.

Hinweis: Ist die Gruppen aufgehoben ist eine Bearbeitung der gesamten Brücke im „Brücken-Modul nicht mehr möglich. Selbstverständlich steht die Eigenschaftenbearbeitung auch für Teilelemente zur Verfügung.

Interessant ist auch die Darstellung der Volumenkörper in den bereits erstellten Querprofilen. Ein einfacher Übertrag ist mit dem Befehl „Schnittebene“ gegeben. Der Befehl ist Bestandteil des Arbeitsbereichs „3D Modelling“.




26

Die Schnitterstellung erfolgt als „2D/3D Schnitt“, Die Ansicht selbst ist ein Block. Die Erstellung kann mit Flächenschraffur oder ohne Schraffur erfolgen. Hinweis: 2D/3D Schnitt-„Blöcke“ (x-1, y-1, drehung-0) passen mit Querprofilen im Modellbereich überein.

Hinweis: Nachteilig im Moment ist die nicht berücksichtigte Querneigung des 3D-Profilkörper aus CIVIL 3D. Das Brücken-Modul (Funktionalität im CIVIL 3D) zeigt im Moment (Stand 5.09.13) keine derartige Einstellung.




27

Es wird vermutet, daß eine Einstellung im Revit die Querneigung intergrieren kann. Mit dem aktuellen Bearbeitungsstand habe ich leider eine solche Einstellung noch nicht gefunden (Autor). Folgende weiterführende Kapitel sind geplant: Brücke, Betonkasten-Tragwerk Brücke, Betonplatte mit Tragwerk Brücken-Brückendaten extrahieren




28

Brückenkonstruktion als Bestandteil von Revit Structure

Als Bestandteil der Infrastructure Design Suite Premium steht „Revit Structure“ zur Verfügung. Der „Subscription-Download“ installiert auch hier das „Brücken-Modul“ Revit Structure Funktionen Die Straßen-Konstruktion wird über die Funktion „Integration mit AutoCAD Civil 3D“ gelesen und geladen. Ein Öffnen der Civil 3D Zeichnung im Revit Structure ist nicht vorgesehen oder erforderlich. Hinweis: Die Funktionalität gelingt nur mit CIVIL 3D und Profil „Deutsch Britisch“ (Einheit „Fuß“) mit dem Profil „Deutschland“ (Einheit „Meter“) bleibt Revit Strukture beim Laden der Daten auf „keine Rückmeldung“ stehen. Das Problem wurde am 27.08.13 an Autodesk gemeldet. Civil 3D muss mit geöffneter Zeichnung gestartet sein.




29

Zur Konstruktion gehören Längsschnitte, der 3D-Profilkörper und Querprofile.

Laden der Daten

Revit wird gestartet und die „Ingenieurbau-Vorlage" verwendet.

Die „Brücken-Funktion“ steht nach der Installation im Bereich „Module“ zur Verfügung.

Zuerst ist die Funktion „Integration mit AutoCAD Civil 3D auszuführen.




30

Als Bestandteil der Funktion „Options“ ist darauf zu achten, dass die entsprechende Codierung des 3D-Profilkörper aufgerufen oder eingestellt ist. Das Verständnis für die Codierung wird vorausgesetzt. Der Punkt-Code führt später zum Lesen der Querneigung (Autor) Alle Datenoptionen werden eingeschalten (Corridor, Surface).

Das Lesen erfordert je nach Datenmenge ein wenig Zeit.

Die Brücke kann aus mehreren Profilkörpern bestehen.

1. Road configuration




31

Zuordnung der Achsparameter

2. Horizontal alignment

Zuordnung der Längsschnitte, hierraus errechnet sich die Höhe der Brücken-Pfeiler (Gradiente und Gelände-Längsschnitt).

3. Vertical profile




32

4. Cross sections „Querprofile“ Der Neigungswechsel aus der Achseigenschaft wird in dieser Variante gelesen. Im Bild dargestellt „Anfangsstation“.

„Endstation“

Einstellungen für die DGM Oberflächen des Fahrbahnbelages und Gelände. Diese Einstellungen gelten nur für die 3D-Ansicht im Revit, diese werden nicht nach Civil 3D übergeben (Autor).




33

Hinweis: Die Straßenoberfläche wird als 3D-Element übernommen. Der in der Vorlage vorgegebene „Visuelle-Stil“ könnte eine eingeschränkte Ansicht liefern.

Die vorgegebene Querneigung ist Bestandteil der übergebenen Daten.

Mehrere Grudkonstruktionen sind möglich. Um eine Vergleichbarkeit zur CIVIL 3D Funktionalität herzustellen, wird „Brücke-Betonplatte“ ausgewählt.




34

1. Brücke, Betonplatte

Bridge Layout

Hinweis: Offensichtlich findet im Programm eine Umrechnung von „Meter“ in „Fuß“ statt. Anders sind die angegebenen Stationswerte in Bezug zur Ausgangszeichnung nicht zu erklären. Hinweis: Hier ist eine Umstellung des Revit Structure auf „Fuß“ zu testen.




35

Stationsanfang und Stationsende der Brücke in der Zeichnung:

Nachfolgend werden die Funktionen lediglich dargestellt. Die abweichenden Stationsangaben zur Originalzeichnung sind zu klären. Abutments




36

Piers

Barrings




37

Decks

Roadways




38

Barriers

Mit „OK“ werden alle Einstellungen abschließend bestätigt. Die Brücke wird im Revit erstellt.




39

Mit der Funktion „Integration mit AutoCAD Civil 3D“ wird die Brücke an Civil 3D übergeben. Die Brücke wird nach Civil 3D exportiert.

Die Brücke ist im entsprechenden Zwischenraum plaziert.

Die Brücke wird aus dem Revit als Block eingefügt. Um Schitte zu erstellen muss „Ursprung“ angewendet werden. Die Funktion „Schnittebene“ erzeugt Ansichten von Volumenkörpern.




40

Ergebnisse

Eines der Querprofille wird auf 6+32.82, auf die Position einer Stütze verschoben.

Es kann nachgewiesen werden, dass die vorgegebene Querneigung aus der Achseigenschaft von Civil 3D in die Revit Structure Brückenkonstruktion übernommen wird.




41

Geplante nächste Abschnitte Baugrubenkonstruktion an Stützen und Auflager

Ende der Unterlage

Documents

Brücken Modul (Revit Structure, CIVIL 3D) Konzept ... · PDF fileGert Domsch, CAD-Dienstleistung Brücken Modul (Revit Structure, CIVIL 3D), Bestandteil der Infrastructure Design