Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot...

69
ISRN UTH-INGUTB-EX-B-2012/16-SE Examensarbete 15 hp December 2012 Kompatibilitet med BIM-koncept Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 Maria Fändriks Älfblom

Transcript of Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot...

Page 1: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

ISRN UTH-INGUTB-EX-B-2012/16-SE

Examensarbete 15 hpDecember 2012

Kompatibilitet med BIM-koncept

Revit Structure 2012 och Robot Structural

Analysis 2012

Maria Fändriks Älfblom

Page 2: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

i

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012

Maria Fändriks Älfblom

Institution för teknikvetenskaper, Högskoleingenjörsprogrammet i byggteknik, Uppsala universitet Examensarbete 2012

Page 3: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

ii

Denna rapport är tryckt på Polacksbackens Repro, Intuition för teknikvetenskaper,

Uppsala Universitet

Copyright © Maria Fändriks Älfblom

Institution för teknikvetenskaper, Högskoleingenjörsprogrammet i byggteknik,

Uppsala universitet

Page 4: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Teknisk- naturvetenskaplig fakultet UTH-enheten Besöksadress: Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0 Postadress: Box 536 751 21 Uppsala Telefon: 018 – 471 30 03 Telefax: 018 – 471 30 00 Hemsida: http://www.teknat.uu.se/student

Abstract

Kompatibilitet med BIM-koncept

Compatibility with BIM concepts

Maria Fändriks Älfblom

This thesis deals with the compatibility between analysis software Revit Structure2012 and Robot Structural Analysis 2012. The purpose is to become more aware ofinformation management models to be compatible across different softwareapplications. The structural model is made to be optimal for the compatibility of othersoftware Aim is also to gain an understanding of the transferring methods that exist,and which method is most convenient to use and to examine whether the methodswork in practice. Objective of this project is to make the modeling processtime-efficient for constructors. Models do not need to be structured in severaloccasions in different software; it only needs an optimal model that transfers properlybetween software.The method used in the thesis consist cases where the transferring process isexamined. Structural 3D-models constructed in Revit Structure to be exported toRobot Structural Analysis, where an analytical computational model is formed. Themodel is revised and transfers into the software for result which information suppliedwith the model.The investigations resulted that the optimal model is constructed in Revit Structurewith the correct placement of the model's analytical lines for integration to RobotStructural where the model becomes calculable. In Revit Structure applies materialsand specific information to obtain a complete model that is computable after exportto Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and constructioncomponent can be adjusted in Robot Structural Analysis for the correct integration toRevit Structure. Information linked to structural objects such as materials and finishesshould be applied in Revit Structure as this are more advanced in the software dealingwith the compatibility.

Tryckt av: Polacksbackens Repro, UppsalaISRN UTH-INGUTB-EX-B-2012/16-SEExaminator: Patrice GodonouÄmnesgranskare: Amadreza RoozbehHandledare: Johan Carlsson

Page 5: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

iv

SAMMANFATTNING

Detta examensarbete undersöker kompatibiliteten mellan programvarorna Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012. Målet med examensarbetet är att effektivisera modellerings - och beräkningsprocessen. Detta genom att under-söka hur en optimal modell konstrueras för att sedan importeras och exporteras mellan programvarorna med korrekt information. Detta underlättar projekte-ringsarbetet då en och samma modell kan användas i flertal programvaror.

Syftet är att bli mer medvetenheten om modellers informationshantering vid överföring mellan programvaror. Syftet är även att erhålla förståelse för vilka överföringsmetoder som finns och vilken metod som är mest lämplig att använda. Även att undersöka om överföringsmetoderna fungerar i praktiken. Metoden som används i examensarbetet är fallstudier där överföringsproces-sen undersöks. Strukturella 3D-modeller konstrueras i Revit Structure 2012 för att sedan exporteras till Robot Structural Analysis 2012 där en analytiskt beräknings-bar modell bildas. Modellen revideras och överförs mellan programvarorna för att undersöka vilken information som medföljer modellen korrekt efter överföringen. Undersökningarna resulterar i att modellen lämpligast konstrueras i Revit Structure där enskilt byggelement tilldelas specifik information. Grafisk och icke-grafisk information som är bunden till de strukturella objekten, såsom material och ytskikt, bör tillämpas i Revit Structure för att få en så fullbordad modell som möjligt innan exporteringsprocessen. Efter en exportering till Robot Structural Analysis övergår elementen till att bli den beräkningsbara modellen med korrekt information. Strukturell information, såsom tvärsnitt och elementens placering kan justeras i Robot Structural Analysis för korrekt överföring tillbaka till Revit Structure. Nyckelord: Revit Structure, Robot Structural Analysis, Kompatibilitet

Page 6: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

v

FÖRORD

Först och främst vill jag tacka min handledare Johan Carlsson på WSP Byggprojek-tering i Borlänge som inspirerat mig i mitt val av examensarbete och gett mig chansen att få känna mig som en i företaget. För att detta examensarbete kunnat vara möjligt att genomföra vill jag också tacka personalen på kontoret som låtit mig använda deras lokaler, utrustning och programlicenser. De har uppmuntrat mig i mitt arbete med positiv attityd. Två personer på WSP som jag kommit i kon-takt med har bistått med betydande information; Magnus Norman, program-manager för WSP Byggprojektering i Sundsvall, och Simon Iversen som är CAD/BIM/SCCM-ansvarig på WSP Byggprojektering i Göteborg. De ska ha tack för att ha svarat på mejlfrågor och responderat utförligt på mina förfrågningar. Jag vill tacka Adam Andersson, anställd på Sweco i Uppsala och medver-kande som ämnesgranskare för mitt examensarbete. Han har väglett mig genom examensarbetet och bidragit med egna erfarenheter. Ahmadreza Roozbeh som också medverkat som ämnesgranskare ska ha ett tack för snabba svar på mejlfrå-gor. Jag vill också tacka Marius Jablonskis, på NTI CADcenter AS i Norge, som har varit god support i mitt examensarbete genom att ha svarat utförligt på alla mejlfrågor samt arrangerat internetmöten mellan mig kontakter med erfarenhet av liknande examensarbetet. Maria Fändriks Älfblom Uppsala universitet, 2012

Page 7: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

vi

Page 8: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

vii

Innehåll Sida

1. INLEDNING ................................................................................................................ 1

1.1 Bakgrundsbeskrivning ...................................................................................... 2

1.2 Mål och Syfte ....................................................................................................... 3

1.3 Metodik ................................................................................................................ 4

1.3.1 Litteraturstudie ............................................................................................... 4

1.3.2 Undersökningar .............................................................................................. 4

1.4 Avgränsningar .................................................................................................... 6

2. TEORETISK BAKGRUND ......................................................................................... 7

2.1 CAD-utvecklingen ............................................................................................. 7

2.2 BIM ....................................................................................................................... 8

2.3 IFC ........................................................................................................................ 9

2.4 Kartläggning av programvaror ........................................................................ 9

2.4.1 Autodesk Revit Structure 2012 ................................................................... 10

2.4.2 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2012 ......................... 10

2.4.3 Robot Structural Analysis Extension 2012 ................................................ 11

2.4.4 Programvarornas stödjande normer ......................................................... 11

3. STRUKTURELL OCH ANALYTISK PRESENTATION .................................... 13

3.1 Element .............................................................................................................. 13

3.1.1 Analytisk presentation................................................................................. 15

3.2 Laster .................................................................................................................. 18

3.2.1 Analytisk presentation................................................................................. 19

3.3 Material .............................................................................................................. 20

4. UNDERSÖKNINGAR .............................................................................................. 21

4.1 Överföring med IFC-format ............................................................................ 21

4.2 Överföring med Robot Extensions ................................................................. 21

4.2.1 Exportera ....................................................................................................... 22

4.2.2 Uppdatera ...................................................................................................... 25

4.3 Fallstudie 1 – Kompatibilitet med element ................................................... 26

Page 9: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

viii

4.3.1 Hur element uppfattas efter exportering till Robot ................................. 26

4.3.2 Tillvägagångssätt .......................................................................................... 31

4.3.3 Knäckningsberäkning med Auto-Detect och Projection ........................ 32

4.3.4 Knäckningsberäkning med Rigid Links.................................................... 37

4.3.5 Resultat .......................................................................................................... 40

4.3.6 Diskussion ..................................................................................................... 40

4.4 Fallstudie 2 – Kompatibilitet med material och laster ................................ 42

4.4.1 Hur material, laster och tvärsnitt uppfattas vid överföring................... 42

4.4.2 Tillvägagångssätt .......................................................................................... 43

4.4.3 Knäckningsberäkning av material och laster ........................................... 44

4.4.4 Resultat .......................................................................................................... 49

4.4.5 Diskussion ..................................................................................................... 49

5. SLUTSATS .................................................................................................................. 51

5.1 Kompatibilitet mellan programvaror ............................................................ 51

5.1.1 Revit Structure Robot Structural Analysis ........................................... 51

5.1.2 Robot Structural Analysis Revit Structure ........................................... 52

5.1.3 Rekommenderat tillvägagångssätt för optimal överföring .................... 53

5.2 Modellera med BIM ......................................................................................... 53

5.3 Rekommendationer till programutvecklare ................................................. 55

5.4 Vidare studier ................................................................................................... 55

6. TERMINOLOGI ........................................................................................................ 57

7. REFERENSER ............................................................................................................ 59

Page 10: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

1

1. INLEDNING

Detta examensarbete som avslutar ingenjörsprogrammet i byggteknik vid Uppsala universitet omfattar en modellöverföring mellan Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis Professional 2012. Syftet med examensarbetet är att effektivisera modellerings- och beräknings-processen för konstruktörer. Detta genom att få en förståelse för hur information hanteras i modellen före och efter överföring för att kunna verifiera att beräkningsmodellen verkligen är densamma som den pro-jekterade modellen. Detta för en bättre hantering av projekterade 3D-modeller att vara kompatibla med beräkningsprogram för att framstäl-las som analytiskt beräkningsbara modeller. Vid överföringen av en modell mellan programvaror är det viktigt att veta vilken information som kan utbytas och återanvändas. Nedan presenteras tre frågeställ-ningar som examensarbetet ska behandla:

Hur bör en modell konstrueras i Revit Structure för att uppnå optimal överföring med Robot Structural Analysis?

I vilket av programmen Revit Structure och Robot Structural Analysis bör information om material och laster anges för opti-mal informationsöverföring mellan programmen?

Medföljer korrekt information vid överföring mellan programva-rorna efter en justering i modellen?

Detta examensarbete genomförs på teknikkonsultföretag WSP Sverige AB. WSP är en förkortning av Williams Sayles Partnership och fusionerade år 2001 av konsultföretaget J&W (Jacobson & Widmark). De är idag främst verksamma i Storbritannien och Sverige. De har ca 10 000 anställda i 35 länder varav ca 2 000 anställda i Sverige.

Page 11: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

2

1.1 Bakgrundsbeskrivning

Innan datorstödda hjälpmedel introducerats i byggprojekteringsproces-sen tog framställning av byggritningar mycket lång tid då huvudverk-tygen bestod av pappersark och penna. I denna process bidrog varje större revidering till tidsförluster för konstruktören då byggnadsrit-ningen ritades om från början. De datorstödda programvarorna effekti-viserade arbetsmomenten tidsmässigt då en revidering enkelt kunde ske i programvaran innan utskrift. På flertaliga konsultfirmor inom byggbranschen ritas modeller idag i ett program specifikt utvecklat för modellering men beräknas i ett annat program. Detta för att kompatibilitet mellan programvarorna är ett nytt koncept inom byggbranschen och inte utvecklat till fullo. Varje specifikt program tillför information till modellen som är komplicerad att hantera vid överföring mellan programvaror. Att rita fler modeller föreställande samma objekt är ett dubbelarbete och inte tideffektivt. Då en revidering ska genomföras måste modellerna modifieras enskilt i varje programvara. För att tids, - och kostnadseffektiviseringar ska verkställas krävs kompatibilitet mellan programvaror inom bygg-branschen där samma grundmodell brukas av skilda program. Projekteringsskedet i byggbranschen är ett viktigt skede då mo-deller grundligt ska förarbetas och studeras där det fortfarande är för-månligt att genomföra eventuella revideringar till skillnad från en kost-sam revidering i byggskede. WSP i Borlänge vill utveckla ett kvalitetsarbete inom projekte-ringsprocessen och få kunskap om hur överföring sker mellan pro-gramvaror. Hur den strukturella 3D-modellen förhåller sig efter en överföring till beräkningsprogrammet samt hur modellerna uppfattar informationsförändringar i vederbörligt program. I Figur 1.1 åskådlig-görs en strukturell 3D-modell till vänster vilket konstruerats i Revit Structure samt den analytiska modellen till höger efter en överföring till Robot Structural Analysis.

Figur 1.1 - Till vänster en strukturell 3D-modell i Revit Structure och till höger den analytiska beräkningsbara modellen i Robot Structural Analysis

Page 12: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 1 Inledning

3

1.2 Mål och Syfte

Målet med examensarbetet är att utveckla effektivare metoder i projek-teringsprocessen genom att möjliggöra en modell för både ritnings-framställning och beräkning. Detta för att effektivisera arbetsmetoden tidsmässigt då en modell används och för att minska eventuella följdfel som kan uppstå med flertal modeller. Idag modelleraras flera modeller föreställande samma objekt i olika programvaror för att överföringsprocessen är osäker. Målet är att effek-tivisera samarbetet i ett projekt genom användandet av en gemensam optimal modell. En modell innehåller specifik information beroende på vilken programvara som används, därför är det viktigt att vara med-veten om hur informationen hanteras vid en överföring.

Page 13: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

4

1.3 Metodik

Examensarbetet behandlar kompatibilitet mellan Revit Structure 2012 och Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2012 som i rap-porten förkortas till Revit Structure och Robot Structural Analysis. Uppdragsgivare till detta examensarbete är teknikkonsultföretaget WSP Sverige AB i Borlänge. Arbetet utförs på deras arbetsplats och med an-vändning av deras programvaror och licenser.

1.3.1 Litteraturstudie

Genom en litteraturstudie kartläggs CAD-utvecklingen inom bygg-branschen och hur modelleringsprocessen numera sker via dator. Med elektroniska källor studeras begreppen Building Information Model och Industry Foundation Classes. Studien ska även visa hur WSP Sverige AB förhållar sig till begreppen och hur de använder sig av dem i ut-vecklingsprocessen. Vidare undersöks de utvalda programvarorna, Revit Structure och Robot Structural Analysis, hur de förhåller sig till begreppen samt vilka externa program som erfordras för optimal integ-ration mellan dem.

1.3.2 Undersökningar

Fakta från litteraturstudien ska ge kunskap om vilka överföringsme-toder som används på marknaden samt vilken metod som är mest op-timal vid överföring mellan Revit Structure och Robot Structural Ana-lysis. Kompatibilitetsundersökningen som detta examensarbete behand-lar består av två fallstudier som behandlar överföringsprocessen mellan programvarorna Revit Structure och Robot Structural Analysis. Dessa fallstudier ska omfatta exportering av element (byggnadskomponenter) vilka modelleras för struktur, laster som inverkar på modellen samt materialinformation som tillhör modellen. Urvalet av denna informat-ion är en avgränsning i examensarbetet. De överföringsmetoder som kartlagts genom litteraturstudier analyseras och den metod som anses mest fördelaktig används i de två fallstudierna. De modeller som till-lämpas i fallstudierna 1 och 2 är modellerad i analyssyfte och föreställer ingen reell byggnation. Fallstudie 1 och 2 behandlar frågeställningarna vilka redovisas i inledningen. Efter varje fallstudie presenteras resultat och diskussion i rapporten.

Page 14: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 1 Inledning

5

Fallstudie 1

Hur bör en modell konstrueras i Revit Structure för att uppnå optimal kompatibilitet med Robot Structural Analysis?

I fallstudie 1 undersöks element i Revit Structure som används för att ge modellen sin struktur och tillhörande information. Detta påbörjas i Revit Structure där element tillämpas till en enkel struktur. En överfö-ring genomförs av modellen till Robot Structural Analysis. En föränd-ring av elementet sker i Revit Structure där den analytiska linjen juste-ras och modellen uppdateras sedan till beräkningsprogrammet. För-ändringen som sker ska inte påverka 3D-modellens struktur utan en-bart information i den analytiska beräkningsbara modellen. En knäck-ningsberäkning utförs på modellen vid första exportering samt vid uppdateringen då en justering av elementet utförts. Undersökningen ska framföra hur beräkningsresultaten skiljer sig hos modellen före och efter justering.

Fallstudie 2

I vilket program bör information om material och laster anges för optimal informationsöverföring mellan programmen?

I fallstudie 2 undersöks material och tvärsnitt vid överföring. Även i denna studie används en enkel modell bestående av några element. Modellen tilldelas material - och tvärsnittsinformation i Revit Structure och efter överföring studeras modellens informationsinnehåll i Robot Structural Analysis. En förändring sker i Robotmodellen där material- och tvärsnittsinformation förändras och en uppdatering genomförs till Revit Structure för att analysera om informationen medföljer korrekt i modellen. Skillnaden som justering av tvärsnittsinformation resulterar i undersöks genom en knäckningsberäkning. Fallstudien behandlar även laster som påverkar modellen, hur de tillämpas i de båda programmen och hur de ska placeras i modellen för optimal kompatibilitet.

Page 15: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

6

1.4 Avgränsningar

Detta examensarbete består av somliga avgränsningar för att fokusera på fallstudierna vilka behandlar element, material och laster som pre-senterats i metodbeskrivningen. Nedan presenteras de avgränsningar som valts i denna studie:

Då det finns ett flertal programvaror finns på marknaden inom projektering för byggnationer väljs enbart två för denna under-sökning, begränsningen avser kompatibilitet mellan Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012.

Denna rapport avgränsas till att studera enbart element, material och laster i stålkonstruktioner.

Vid modellering av element kan komplicerade strukturer före-komma men i denna rapport valdes att endast genomföra en undersökning av enklare analysmodeller utan innehåll av sned-stag, lutande balkar och knutpunkter.

Då laster tilldelas konstruktionen tas ej hänsyn till olika last-kombinationer då detta ej är relevant i denna analys.

Säkerhetsklasser vid beräkning tas ej hänsyn till.

Undersökningen fokuseras inte på korrekthet ur byggteknisk synpunkt och byggnadssätt då modellen är av egen konstruktion och ingen verklighetsbaserad modell.

Page 16: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

7

2. TEORETISK BAKGRUND

I detta avsnitt presenteras hur informationshanteringen utvecklats under de senaste åren genom dataverktyget CAD. Begreppen Building Information Mo-del (BIM) samt Industry Foundation Classes (IFC) presenteras i detta avsnitt. Även en introduktion av de programvaror som används i rapporten och vilka normer de stöder återfinns i detta avsnitt.

2.1 CAD-utvecklingen

CAD är ett begrepp för objektiverad information i de verktyg som an-vänds. Första CAD-begreppet brukades då en linje placerades på ett lager och representerades som ett föremål medan om linjen lades i ett annat lager fick den en annan betydelse. Detta bidrog till begreppet 2D-CAD där linjer och figurer fick en betydelse, i en tvådimensionell värld, då information kopplades till dem. Under senare tid uppkom 3D-CAD där samma linjer och figurer kunde beaktas från olika vinklar. Fortfa-rande fanns flertal begränsningar och intelligentare programvaror be-hövdes. En tredimensionell figur framställs inte smartare än en tvådi-mensionell modell då de enbart behandlar grafisk information och kan framställa samma objekt. På senare tid uppkom objektdefinitionen för olika byggnadsdelar. Detta bidrog till mer avancerade programvaror som brukades av flera inom byggbranschen. Varje byggnadsdel fick nu information kopplat till det grafiska objektet, exempelvis fick väggobjektet informationen att den var en vägg och inte kunde hanteras som dörr - eller fönsterobjekt. En dörr som placerats i väggen fick informationen att den var en dörr och skulle medfölja väggen vid en förflyttning. Då programvarorna blivit avancerade nog att inta information om objekten lanserades 4D-CAD och 5D-CAD. Tidsplanen när varje ar-betsmoment för modellen skulle utföras inlades redan i CAD-projekteringen. Denna parameter fick namnet 4D-CAD, i och med detta kunde eventuella kollisioner under arbetsmomenten undvikas redan i projekteringsstadiet. 5D-CAD hanterade kostnadskalkyler och prislistor med CAD-modellen som bas. Användandet av 5D-CAD innehåller 3D-CAD, 4D-CAD och är den metod som är i utvecklingsstadiet idag för att i framtiden etableras i större omfattning på marknaden. (SOLIBRI, 2012)

Page 17: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

8

2.2 BIM

Begreppet förkortas BIM och står för Building Information Modeling. BIM är ett aktuellt begrepp som etablerats i byggbranschen. Begreppet tol-kas olika beroende på vem man frågar. Principen är att en så kallad BIM-modell innehållande datainformation framställs i en tredimens-ionell miljö som en virituell prototyp av verkligheten. Konceptet är att genom kompatibilitet mellan programvaror erhålls ett informationsut-byte med samma 3D-modell som grund. Redan på ett tidigt stadium kan konflikter i modellen upptäckas med användandet av BIM. Då ett programneutralt filformat används, exempelvis med systemet Industry Foundation Classes, har alla aktörer i projektet tillgång till modellen förutsatt att den kan användas i de olika programvaror som behandlar filformatet. Detta medför en effektivare kommunikationsprocess inom byggbranschen, redan från planeringsfas till produktion och eventuellt i senare skede såsom förvaltning, om-byggnad och rivning. Slutligen blir resultatet att producera en produkt av högre kvalitet till lägre kostnader. Även informationen i modellen kan hanteras så att den blir läsbar för alla användare. Med ett gemen-samt ritningsspråk kan arkitekter och konstruktörer delge sin informat-ion med modellen som kan tolkas av samtliga. Enligt regeringens byggkommitté förbrukas idag 50 miljarder kronor per år p.g.a. fel i byggnationer och annat slöseri inom byggbran-schen. Genom att effektivisera samordningen då samma modell an-vänds av berörda partner förhindras eventuella konstruktionskrockar. Detta bidrar till en väl genomarbetad modell i ett tidigt stadium där byggnadens alla delar får sin plats. Användandet av 2D-CAD är en mer utdragen process och kräver ett större arbete i slutet av projekteringen då ritningar ska granskas för eventuella kollisioner. Med användning av BIM läggs en större insats på modellen i början av projekteringen för att tidigare under projekteringens gång hantera eventuella kollisioner. SOLIBRI (2012)

Page 18: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 2 Teoretisk bakgrund

9

2.3 IFC

Industry Foundation Classes vanligare kallad IFC-systemet, grundades 1994 då Autodesk bildade ett industrikonsortium dit 12 stycken ameri-kanska företag anslöt sig för att sedan 1995 öppna medlemskap för öv-riga berörda partner. Organisationen hette då IAI, alliansen av intero-perabilitet och arbetade som en ”icke-vinstdrivande-branschledd” or-ganisation. De hade målet att publicera IFC-systemet som en neutral produkt för verksamhetsområden inom arkitektur, teknik och kon-struktion. Systemet är baserat på att utveckla objektbaserade filformat med en datamodell för att underlätta interoperabilitet mellan BIM-baserade programvaror. IFC-systemet är numera på väg att bli klassificerat som ISO (International Organization for Standardization) och kommer då att bli möjlig att användas i flera länder. (buildingSMART, 2012) Hela IFC-specifikationen implementeras inte av någon program-vara. Utbytet av data sker genom så kallade vyer, presenterade nedan. De är skapade för att tillgodose ett utbytesscenario.

IFC2x3 Coordination View Verison 2.0: IFC-vy för samordning avarkitekt-, installatörs- och konstruktörsmodeller under bygg-nadsprojekteringen.

IFC2x3 Structural Analysis View: IFC-vy för utbyte av struktu-rella analysmodeller mellan modellerings- och beräkningspro-gramvaror.

IFC2x3 Quantity Take-off View: IFC-vy för överföring av mängder mellan modelleringsprogramvaror och programvaror för kostandskalkyler.

IFC2x3 FM HandOver View: IFC-vy för överföring av informat-ion relevant för fastighetsförvaltning.

2.4 Kartläggning av programvaror

De program som brukas i rapporten är baserade på det programutbud WSP erbjuder. En annan parameter som påverkar valet av programvara är Autodesk yttrande om att Autodesk Robot® Structural Analysis har fullständig associativitet med Autodesk Revit® Structure. Autodesk, (Autodesk, 2012)

Page 19: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

10

2.4.1 Autodesk Revit Structure 2012

Modelleringsprogrammet Revit Structure är framtaget för modellering av konstruktioner i byggbranschen. Modellen består av en grafisk struktur vilket används vid ritningsframställning samt en analytisk struktur för beräkningsprocessen. Den analytiska modellen innehåller information om laster, lastkombinationer och mått. Eftersom Autodesk Revit Structure bygger på BIM-konceptet kan hela eller delar av den analytiska modellen exporteras till beräkningsprogrammet Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Redan i programmet Revit Structure kan information om modellen upptäckas såsom saknade stöd, global instabilitet och ramavvikelser innan den exporteras till beräk-ningsprogrammet. Revit Structure tillåter fler användare på samma modell. Då en ändring genomförs i en modell uppdateras alla modeller tillhörande den reviderade modellen vilket bidrar till att alla användare får samma information i respektive modell. (Autodesk, 2012)

2.4.2 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2012

Beräkningsprogrammet Robot Structural Analysis är ett komplement till Revit Structure. Likasom Revit Structure bygger även Robot Structural Analysis på BIM-konceptet. Beräkningsprogrammet finns på 15 olika språk med över 60 standarder vilket bidrar möjlighet till global kommunikation. Robot Structural Analysis använder sig av icke-linjära och dynamiska algoritmer vid beräkningar av komplexa konstruktion-er. Autodesk förespråkar fullständig associativitet med Revit Structure då utbyte av resultat med samma modell sker för bättre samordning. Även omfattande funktioner där undersökningar av linjära och icke-linjära beteenden i en konstruktion genomförs. (Autodesk, 2012)

Page 20: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 2 Teoretisk bakgrund

11

2.4.3 Robot Structural Analysis Extension 2012

Robot Structural Analysis Extension tillhandahåller interoperabilitet mellan Revit Structure och Robot Structural Analysis och lanserades i Revit-versionen 2012. Denna programvara är ett tilläggsprogram för Autodesks kunder. Tilläggsprogrammet Analysis Extension hjälper till att utforma och analysera stålramar direkt i Revit Structure vilket för-bättrar överföringshanteringen av en modell från Revit Structure till och från Robot Structural Analysis. Programvaran tillåter även använ-daren att simulera strukturen i de båda programvarorna vilket möjlig-gör uppdatering av komponenter från Robot Structural Analysis till Revit Structure. Förenlighet mellan Revitmodeller och Robotmodeller kan kontrolleras och rapporteras, detta förhindrar synkronisering av inkompatibla modeller. (Autodesk, 2012)

2.4.4 Programvarornas stödjande normer

I Tabell 2.1 presenteras de normer Revit Structure och Robot Structural Analysis stöder. Programvaran Robot Structural Analysis Professional 2012 som används i rapporten stöder samma norm som den tidigare versionen Robot Structural Analysis Professional 2011. Beräkningspro-grammet utför beräkningar med Finita Element Metoden vilket an-vänds för att hantera partiella differentialekvationer och finna approx-imativa lösningar. (WSP Intranät, 2012)

Vid dimensionering av bärande konstruktioner i Sverige användes konstruktionsreglerna, BBK och BSK, men de upphörde att gälla den 1 januari 2011 för att ersättas med de europeiska konstruktionsstandar-derna, eurokoderna. Revit Structure och Robot Structural Analysis stö-der Eurokod 3 (EK3), vilket behandlar dimensionering av stålkonstrukt-ioner. Därmed utförs beräkningar med denna norm.

Tabell 2.1 – Programinformation, beskrivning och normer programvarorna Revit Structure och Robot Structural Analysis stöder

Program Beskrivning Stödjande normer

Robot Structural Analy-sis Professional 2011

Beräkningsprogram med Finita Element Metoden

BSK, BBK, EK0+NA, EK1+NA, EK2, EK3+NA

Revit Structure 2012 CAD-program EK1, EK2, EK3

Page 21: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

12

De valda programvarornas stöd för IFC-system visas i Tabell 2.2. I över-föringen av en beräkningsbar modell mellan programvaror krävs IFC-vyn Structural Analysis View. Det valda modelleringsprogrammet Revit Structure stöder inte denna IFC-vy, däremot stöder Revit Structure IFC 2x3 Coordination View. Denna vy innehåller inte analytiska linjer eller information om dess hopkoppling. (Argérus & Hasselberg, 2011)

Tabell 2.2 – Programvarornas stöd av IFC vid import och export av modell

Program Import Export

Revit Structure IFC Coordination View. Ej certifierat

IFC Coordination View. Ej certifierat

Robot Structural Analysis

IFC Coordination View. Ej certifierat

-

Page 22: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

13

3. STRUKTURELL OCH ANALYTISK PRESENTATION

I detta avsnitt presenteras begreppen element, laster och material samt hur de tillämpas modellen i Revit Structure. Även en presentation om hur de struktu-rella elementen fungerar med den analytiska modellen.

3.1 Element

Tre olika element används för dokumentation i Revit Structure: Model element, Datum element och View-specific element. Dessa element är ut-formade så att de ska vara enkla att modifiera utseendemässigt, se Figur 3.1.

Figur 3.1– Model Element, Datum Element och View-specific Element som tillämpas i Revit

Structure samt dess komponenter (Weir, Richardson, & Harrington, 2010)

Model element

Model element består av balkar, pelare och väggar och andra beståndsde-lar som föreställs i Revit Structure. Då ett element ändras i en view, även kallad vy, uppdateras alla tillhörande vyer från en underliggande data-bas. Denna process kallas bidirectional associativity, dvs. dubbelriktad

Page 23: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

14

associationsförmåga. En avsikt med BIM-konceptet är att undvika tidsåtgången på bygghandlingsritningar och istället fokusera mer på modellerandet och designen. Två distinkta model elements förekommer i Revit Structure, host och component. Host elements, även kallad värdelement, representerar kom-ponenter från verkligheten såsom plattor, tak, väggar och trappor som utgör stommen i modellen. De kan även innehålla andra element i egenskap av armering i betongplattor eller öppningar i väggar. Compo-nent elements representerar övriga komponenter från verkligheten såsom balkar, fackverk, pelare och armeringsstänger. Dessa komponen-ter är utmärkande för Revit Structure och modelleras därför i Revit Structure innan överföring med övriga program genomförs.

Datum element

Datum element består av grids, levels och reference planes. Grids betyder stomlinje och består av ett antal linjer som används för att rita eller till-lägga model element. Linjerna underlättar elementens placering på en specifik plats i modellen. Levels är begränsade horisontella plan i mo-dellen, de är även delade i olika nivåer inordnade efter modellens vå-ningshöjder och de visas endast i sektionsritningarna. Reference planes används främst för att etablera två-dimensionella planer till en tre-dimensionell rymd. Datum element tillhandahåller en stomme i vilken host - och compo-nent element kan placeras och bygga upp en konstruktionsmodell. Då ett model element tillförs modellen kommer den fixeras på datum element. Detta medför att om exempelvis en fackbredd på en level justeras änd-ras även de övriga elementen som är fixerade i datum element att an-passa sig till förändringen.

View-specific element

Dynamiska delar av byggnadsmodellen representeras i vyerna såsom planer, elevationer, sektioner och 3D-vyer. Likaså i model element så uppdateras alla vyer om en revidering sker i en specifik vy. Varje vy har sina specifika egenskaper som kan modifieras eller döljas i önskad ritning. Annotation element består av element som måttsättning, littera och symboler. Dessa element har en betydande roll vid transmission från modellen till bygghandlingarna då de endast visas i den vy de är place-rade i.

Page 24: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 3 Strukturell och analytisk presentation

15

3.1.1 Analytisk presentation

Den analytiska modellen i Robot Structural Analysis består av struktur-element som symboliseras där balkar och pelare symboliseras som lin-jer, se Figur 3.2. Denna linje placeras automatiskt i balkens tyngdpunkt och sträcker sig längs balkens längdriktning. Väggar och plattor symbo-liseras som skalelement i Robot Structural Analysis. Då modellen ska ritas i Revit Structure används detaljlinjer som utgångspunkt hur den tvådimensionella strukturen ska förefalla därefter bildas en analytisk modell i varje element. Vid exportering från Revit Structure till Robot Structural Analysis är det viktigt att den analytiska modellen är kontinuerlig. Då Revit Structure modellerar i tredimensionella miljöer uppfattas modellen sammanhängande medan samma modell i Robot Structural Analysis omskapas till linjer och plan är det inte säkert att kontinuiteten fullföl-jer. Då element ska ha kontinuerlig analytisk linje är det viktigt att vara medveten om den analytiska linjens placerings När en kontinuitet ge-nomförs bildas en nod i varje knutpunkt och då elementen inte är före-nade ordentligt dupliceras noderna i Robotmodellen. Vid skapandet av modellen i Revit Structure kan vertikala juste-ringar genomföras, d.v.s. hur elementet ska placeras med beaktande av den strukturella linjen. Då kan inställningarna ”Top of beam” och ”Centerline” användas. Till varje utplacerat element tillhör en analytisk linje som även den kan justeras via inställningar i programvaran. I Fi-gur 3.2 har båda balkarna utplacerats med ”Centerline” så att den strukturella 3D-modellen blir placerad med samma förutsättningar. Den analytiska linjen tillhörande varje balkelement har olika inställ-ningar tillämpats. Då ett element som modellerats i Revit Structure ex-porteras till Robot Structural Analysis visualiseras denna som en linje, se Figur 3.3.

Figur 3.2 – Balken har tvärsnittet HEA200, figuren till vänster representerar en balk med in-ställningen ”Top of beam” medan figuren till höger representerar inställningen ”Centerline”

Figur 3.3 – Samma balk med tvärsnittet HEA200 symboliseras som en linje i Revit Structural Analysis med tvärsnittsinformationen icke-grafiskt kopplad till linjen

Page 25: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

16

Vid utplacerandet av element i Revit Structure återfinns en analytisk linje med en standard placering för varje element utan att inställningar tillämpats. I ett väggelement placeras den analytiska linjen i centrum av väggens kort- och långsidor och omsluts runt elementet. Även en om-slutande analytisk linje återfinns i plattelement men i detta fall är linjen placerad på plattans överkant. För balkelement placeras linjen i den övre flänsen för stålbalkar och i den övre kanten för betongbalkar. I pe-larelement återfinns den analytiska linjen i centrum. Elementen samt dess analytiska linje åskådliggörs i Figur 3.4.

Figur 3.4 – Olika Model Elements med deras analytiska linje som är placerad enligt standard-inställningar

Tillämpning av Auto-Detect

Vid modellering av model element kan metoden Auto-detect användas i programmet Revit Structure. I den nyare versionen Revit Structure 2012 finns ett större hanteringsutbud av den analytiska modellen jämfört med i Revit Structure 2011. I stället för funktionen Auto-Detect kan Pro-jection användas, där kan den analytiska linjen justeras skilt i exempel-vis ett balkelements början och slut, även ytterligare inställningar kan genomföras beträffande linjens förhållningssätt i horisontell- och verti-kal projektion (y- och z-led). I Figur 3.5 visas med röd markering in-ställningsmenyn för val av Auto-Detect och Projection i de båda pro-gramvarorna. Vid användningen av Auto-Detect bestämmer program-met själv den bästa logiska platsen för den analytiska linjens placering i modellen.

Page 26: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 3 Strukturell och analytisk presentation

17

Figur 3.5- Figuren i den vänstra ramen visar Analytiska egenskaper i Revit Structure 2012 och figuren i den högra ramen i Revit Structure 2011

Ett exempel på hur den analytiska linjen i skilda element förhåller sig till varandra med Auto-Detect, se Figur 3.6. Då en platta placeras på balkar justeras balkarnas analytiska linje till plattans analytiska linje. Detta bidrar till en kompatibel analytisk linje på ovansidan av plattan. Flera väggar med olika tjocklek som placeras tillsammans erhålls automatiskt en gemensam analytisk linje som baseras på det tjockaste elementet. Ytterligare ett exempel på kontunitet vid sammanföring av element är då ett pelarelement placeras vid en vägg, pelarens analytiska linje förenas med väggelementets.

Figur 3.6a) En platta placerad på stålbalkar med kombinerad analytisk linje, 3D-bilden visar balkarnas analytiska linje ovan på plattan Figur 3.6b) Flera väggar med olika tjocklek med sammanhängande analytisk linje Figur 3.6c) Ett väggelement med en betongpelare där dess analytiska linje förenas

Page 27: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

18

3.2 Laster

Laster kan införas i modellen genom Revit Structure eller genom Robot Structural Analysis. För att modellera laster i Revit Structure används verktyget Loads under fliken Analyze. Ytterliggare en informationsbox, Figur 3.7, framkommer i programmet med mer information om vilken slags last som ska tillföras modellen. Bland de valbara lasterna finns punkt- linje- och arealast att välja bland. Lasternas belastningskrafter och moment kan redigeras före eller efter utplacering av last. (Argérus & Hasselberg, 2011)

Figur 3.7- Informationsruta om vilken last som kan tilläggas modellen i Revit Structure

Lasterna kan väljas att placeras i modellen på två alternativa sätt. Det ena sättet är med laster såsom Point Load, Line Load och Area Load vilka placerar lasterna i den strukturella modellen. Lasterna kan då placeras ut på var element med avseende till den nivå elementet har angivet. Lasten synliggörs endast i den strukturella modellen och har ingen anknytning till den analytiska modellen. Det andra utplaceringsalternativet är att använda Hosted Point Load, Hosted Line Load och Hosted Area Load som placerar ut lasterna i den analytiska modellen. Vilket presenteras i den analytiska presentationen i detta avsnitt. Laster kan även tillämpas i Robot Structural Analysis. I dialogru-tan Load Definition, se Figur 3.8, finns ett flertal laster att tillämpa mo-dellen. I fliken som behandlar egenvikter och massor kan egenvikternas ritning och egenskaper behandlas. Externa lasterna kan placeras på no-der, balkar eller plattor. Lastutformningen är mer avancerad i Robot Structural Analysis än i Revit Structure där specifika laster kan tilläm-pas modellen. Exempelvis kan trapetsformade laster och termiska laster med definieras i Robot Structural Analysis.

Page 28: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 3 Strukturell och analytisk presentation

19

Figur 3.8- Load Definition i Robot Structural Analysis som används för att tillämpa laster

3.2.1 Analytisk presentation

Laster såsom Hosted Point Load, Hosted Line Load och Hosted Area Load placeras direkt på den analytiska linjen. Om laster utan Hosted tillförs modellen placeras dessa på det plan elementet är beläget i och har inget hänseende till den anlytiska linjen som i det här fallet är placerat i toppen av balkelementet. Den analytiska linjen omplaceras med Pro-jection-funktionen och väljs till Center of Element. I Figur 3.9 visas denna omplacering och hur lasterna fortfarande är knutna till elementets nivå och inte till elementets analytiska linje. I Figur 3.10 placeras en Hosted Line Load på balkelementet. Efter en justering av den analytiska linjen förflyttas även lasterna med denna. Laster med Hosted är förenade till den analytiska linjen. Laster som placeras på nivåer kommer inte att uppfattas korrekt i Robot Structural Analysis och bör revideras till Hosted Load för en anknytning till den analytiska linjen. Annars måste nya laster anges i Robot Structural Analysis. Detta tillvägagångssätt presenteras i avsnitt 3.2.

Figur 3.9 – En Line Load utplacerade på ett balkelement där den analytiska linjen justeras från Auto-Detect till Center of Element

Page 29: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

20

Figur 3.10 – En Hosted Line Load utplacerad på ett balkelement där den analytiska linjen juste-ras från Auto-Detect till Center of Element

3.3 Material

I Revit Structure kan material konfigureras specifikt till varje model element. Då stålkvaliteten ska väljas finns flera avpassningar att till-lämpa, dels vilket stålsort konstruktionen ska bestå av samt stålets be-räkningsbara egenskaper; exempelvis beteende, elasticitetsmodul, tyngd m.m. I Revit Structure tillämpas elementets icke-grafiska inform-ation den strukturella modellen. Informationen är även kopplad till de analytiska linjerna och uppfattas även därför i Robot Structural Analy-sis. Den grafiska information som endast kan tillämpas elementet i Re-vit Structure, exempelvis kulör, återfinns endast i den strukturella mo-dellen och kan därför inte redovisas i Robot Structural Analysis.

Page 30: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

21

4. UNDERSÖKNINGAR

I detta avsnitt presenteras modellens två sätt att exportera och uppdatera mo-deller mellan programvarorna Revit Structure och Robot Structural Analysis; genom IFC-systemet och med Autodesks tilläggsprogram Robot Structural Analysis. De två fallstudierna som undersöker integrationen mellan program-varorna presenteras samt resultat från enskild studie. Efter varje fallstudie presenteras en diskussion vilken berör enskild undersökning.

4.1 Överföring med IFC-format

En Revitmodell exporteras till ett IFC-format med vyn IFC2x3 Coordi-nation för att genom denna metod bli kompatibel med beräkningspro-grammet Robot Structural Analysis. Vid exporteringen av en modell från Revit Structure till IFC-formatet exporteras inte de analytiska lin-jerna i elementeten, detta redovisas i Revit Structure innan exporte-ringsprocessen, se Figur 4.1.

Figur 4.1 - Exportering med IFC-system, informationsruta i Revit Structure som visar att de analytiska linjerna inte exporteras

Då denna överföringsmetod inte fungerade mellan Revit Structure och Robot Structural Analysis används tilläggsprogrammet Robot Structural Analysis Extensions som överföringsmetod i fallstudie 1 och 2.

4.2 Överföring med Robot Extensions

Med tilläggsprogrammet Robot Extensions, som skapats av återleveran-tören Autodesk, kan modeller exporteras och uppdateras mellan Revit Structure och Robot Structural Analysis. Olika inställningar kan tilläm-

Page 31: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

22

pas i överföringen för att underlätta exempelvis beräkningar på speci-fika konstruktionsdelar. Tilläggsprogrammets egenskaper presenteras i avsnitt 4.2.1 och 4.2.2.

4.2.1 Exportera

Då en överföring mellan Revit Structure och Robot Structural Analysis ska genomföras används analys- och designprogramet Robot Extens-ions, även kallad Robot Structural Analysis Link. Detta tilläggsprogram kan utföra beräkningsanalyser som behandlar linjära, materiella, dy-namiska, seismiska, icke-linjära, geometriska och knäckning.

Då en beräkning genomförts och det visat sig att strukturen inte kla-rat de belastningar som tillförts kan strukturen justeras. Modellöverfö-ring genom Robot Structural Analysis möjliggör enligt Autodesk för-ändring i: geometri och ursprunglig struktur, tvärsnittsmått på sektion-er, material, förstärkningar, stela länkar, laster och stöd.

Basic Options

Under fliken Basic Options, se Figur 4.2 i integrationen med Robot Structural Analysis kan grundläggande alternativ definieras för att han-tera informationsöverföringen. Används inte denna metod blir inform-ationshanteringen svårförstådd och modellen felstrukturerad.

Scope and correction: Det finns flera sätt att överföra Revitmodellen till Robot Structural Analysis. Det alternativ som är markerad som en standarsinställning vid start är att hela Revitmodellen beaktas vid överföringen. Alternativ finns att välja då endast vissa objekt ska överföras till från Revit Structure till Robot Structural Analy-sis. Markeras rutan Execute model correction in Robot görs en kor-rigerande modell i Robot Structural Analysis.

Self-weight: För att tilldela Revitmodellens egentyngd väljs ett alternativ i rullistan under särskilt avsnitt. Listan innehåller olika lastfall som definieras på Revitmodellen och används även på modellen i Robot Structural Analysis. Alternativet är att ignorera egen-tyngden i Revit då inget av programvarorna tar hänsyn till denna parameter vid integration dock tilldelas modellen auto-matiskt det första lastfallet efter en beräkning i Robot Structural Analysis.

Page 32: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande

23

Bar and releases: Hur element i modellen ska kopplas samman, dvs. fast inspända eller ledade, kan väljas i denna parameter. De två alternativ som framkommer är att använda eller att inte använda Revit Structu-res egna inställningar. Används inte Revit-inställningar erhålls modellen automatiskt kopplingen fastinspänd-fastinspänd i Ro-bot Structural Analysis. Används Revit-inställningar så överförs kopplingen som valts i Revit Structure till Robotmodellen om detta alternativ väljs.

Figur 4.2 - Vid Integration med Robot Structural Analysis kan modeller exporteras från Revit Structure till Robot Structural Analysis med hjälp av verktyget Send Options, Basic Options

Additional Options

Då grundläggande alternativ för överföring har hanterats finns ytterli-gare alternativ att behandla. Dessa är inte heller ett måste men under-lättar informationshanteringen mellan programmen, se Figur 4.3.

Materials: Materialhantering sker under denna parameter där tre alternativ finns. Endast kan material från Robot Structural Analysis marke-ras vilket betyder att varje element tillskrivs ett material i Robot Structural Analysis från en materialdatabas. Annars kan lik-nande material definieras i Robot Structural Analysis som är identiska Revit Structure. Ett ytterligare alternativ är att Robot

Page 33: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

24

Structural Analysis väljer ett material som bäst matchar paramet-rarna från Revit Structure.

Curtain walls: Vid överföring av utfackningsväggar mellan programmen kan fönsterposter hanteras. Den analytiska modellen kan överföras endast som en enhetlig vägg utan att hänsyn tas till fönster eller som en vägg med fönster. Även en detaljerad modell kan använ-das där enskilda fönsterposter beaktas.

Transfer: I Robot Structural Analysis placeras den analytiska linjen så att den är centrerad i elementet. Väljs alternativet Use drawing model offsets as analytical ändras Robotmodellen så att den blir identisk Revitmodellen men de analytiska linjerna ändrar plats och cen-treras. Planvyer som placerats i Revit Structure kan definieras som bakgrund i Robot Structural Analysis. Även armering och stålanslutningar som definierats i Revit Structure kan väljas att överföras till Robotmodellen genom markering av respektive pa-rameter.

Figur 4.3 - Vid Integration med Robot Structural Analysis kan modeller exporteras från Revit Structure till Robot Structural Analysis med hjälp av verktyget Send Options, Additional Options

Page 34: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande

25

4.2.2 Uppdatera

Då en Revitmodell exporterats till Robot Structural Analysis kan änd-ringar genomföras i Robotmodellen som sedan uppdateras till Revit-modellen genom tilläggsprogrammet Robot Structural Analysis. Innan alternativet uppdatera väljs kan alternativet Use Autodesk Robot Structural Analysis RTD file markeras. Då sparas Revitmodellen i ett RTD-format som stöds av Robot Structural Analysis. Sedan tillämpas alternativet uppdatera där ytterligare inställning-ar kan genomföras, se Figur 4.4.

Scope – consider current selection: Endast kan hela modellen eller delar av modellen uppdateras från Revit Structure till Robot Structural Analysis eller vice versa. Valet av modell och till vilket program modellen ska upp-dateras sker genom att markera Select modified elements in Revit Structure då Revitmodellen överförs till Robot Structural Analy-sis.

Transfer: Vid uppdateringen av en modell kan alternativ väljas om vad som ska medfölja modellen vid överföring mellan programva-rorna. Inställningar omfattande interna krafter och reaktioner, armering, erforderlig armeringsresultat och stålknutpunkter kan väljas att medföra modellen i exporteringen.

Figur 4.4 – Vid Integration med Robot Structural Analysis kan modeller uppdateras från eller till Robot Structural Analysis med hjälp av verktyget Update Option

Page 35: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

26

4.3 Fallstudie 1 – Kompatibilitet med element

Avsnitt 3.1 beskriver de olika element som tillämpas i Revit Structure och hur den analytiska linjen placeras i datumelementeten beroende på de inställningar som valts. Då två eller fler element ska möta varandra och bilda en konstruktionsmodell måste den analytiska linjen vara kompatibel i den strukturella modellen. Det finns flera inställningsmöj-ligheter att tillämpa vid placering av element men det är betydelsefullt att veta vilken inställning som är optimal att använda för att erhålla en modell som fungerar i både Revit Structure och Robot Structural Ana-lysis. I denna metod prövas inställningarna då elementens analytiska linje hanteras automatiskt och manuellt i Revit Structure.

4.3.1 Hur element uppfattas efter exportering till Robot

För att erhålla en struktur i Revitmodellen som överensstämmer med modellen i Robot Structural Analysis krävs att elementen kopplas ihop korrekt. Då den analytiska linjen är kompatibel i Revitmodellen uppstår en nod i Robotmodellens knutpunkter vilket är viktigt vid beräkning av ramverk. Då kompatibilitet inte återfinns i modellen bildas två noder vilket leder till instabilitet och en eventuell beräkningsproblematik. Först valdes Auto-Detect som inställning till elementen och sam-mankopplingen av de analytiska linjerna blev kompatibel automatiskt. I Robotmodellen som åskådliggörs i mitten av Figur 4.5 har balkelemen-ten förflyttats upp från balkens övre fläns, där den analytiska linjen är placerad, till centrum där elementets tyngdpunkt existerar. Efter en överföring av modellen från Revit Structure till Robot Structural resul-terades en felaktig verklighetsbild i Robotmodellen.

Figur 4.5 - Vid användning av Auto-Detect på element. Till vänster en figur på Revitmodellen, till höger synliggörs Robotmodellen efter överföring. Figuren i mitten åskådliggör Robotmo-dellens strukturella element. Figuren till höger åskådliggör Robotmodellens analytiska linjer där noden som uppstått efter överföringen är utmarkerad.

När en manuell justering med Projection genomförs och balkens analy-tiska linje anges till Center of element är fortfarande den analytiska linjen kompatibel i Revitmodellen vilket åskådliggörs till vänster i Figur 4.6.

Page 36: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

27

Trots manuell justering av den analytiska linjens placering sker ingen skillnad i Robotmodellen efter överföring. Modellen visar fortfarande en felaktig verklighetsbild. Detta beror på att Robot Structural Analysis placerar den analytiska linjen i elementets tyngdpunkt oberoende av hur linjen är placerad i Revitmodellen.

Figur 4.6 - Vid användning av inställningen Projection - Center of Element. Objektet till vänster åskådliggörs Revitmodellen, i mitten synliggörs Robotmodellen i 3D efter överföring. Objektet i mitten åskådliggörs Robotmodellens strukturella element. Objektet till höger åskådliggör Robotmodellens analytiska linjer där noden som uppstått, efter överföring, är utmarkerad.

Den vänstra balken placeras nu ovan pelaren för ytterligare ett försök till ett överensstämmande av modellerna i de olika programmen. Den högra balken behåller sina inställningar för att visualisera en skillnad efter överföring mellan programmen. Då balken placerats ovan pelaren och inställningen Auto-Detect används flyttas den analytiska linjen automatiskt till balkens nedre fläns och kopplas ihop med pelarens överkant vilket åskådliggörs i Figur 4.7 till vänster. Den högra balkens analytiska linje anpassar sig efter den vänstra balkens placering då båda balkelementen har inställningarna Auto-Detect. Vid export av modellen till Robot Structural Analysis sker samma procedur som i tidigare över-föring mellan programmen. Balkelementet anpassar sig till elementets tyngdpunkt beroende den analytiska linjens placering. Då produkt-ionsmodellerna i Revit Structure är olika utseendemässigt skapas ändå lika beräkningsmodell i Robot Structural Analysis.

Figur 4.7 - Balken placeras ovan pelare och den analytiska linjen placeras i balkens nedre fläns då Auto-Detect används efter överföring. Objektet i mitten åskådliggör Robotmodellens struk-turella element. Objektet till höger åskådliggör Robotmodellens analytiska linjer där noden som uppstått efter överföring är utmarkerad.

En ny placering av den analytiska linjen väljs i balkelementet i Revit Structure. Funktionen Projection med inställningar Center of Element

Page 37: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

28

tillämpas på balkelementet till höger som då erhålls en centrerad analytisk linje, se Figur 4.8. Då balken placerats ovan pelare med centrerad analytisk linje blir balkelementet överensstämmande i de båda programmen eftersom tyngdpunkten är oförändrad. Problemet som uppstår då är att den analytiska strukturen är okontinuerlig och två noder skapas den analytiska modellen i Robot Structural Analysis. Utförs beräkningar på en sådan struktur med två noder uppstår instabilitet i modellen.

Figur 4.8 - Balken placeras ovan pelare och den analytiska linjen placeras med Projection - Center of element. Till vänster åskådliggörs Revitmodellen, objektet i mitten åskådliggör Ro-botmodellens strukturella element. Objektet till höger åskådliggör Robotmodellens analytiska linjer där noder som uppstått efter överföring är utmarkerad.

För att erhålla en Revitmodell att överensstämma med samma Robot-modell efter överföring mellan programmen krävs att manuella inställ-ningar utförs vid placering av elementets analytiska linje.

Hantering av dubbla noder

I Revit Structure finns verktyget Analytical Model Tools för att för-hindra duplicerade noder och genererade fel i överföringsprocessen till Robot Structural Analysis, se Figur 4.9. Dessa verktyg kontrollerar ex-empelvis att varje strukturellt element har ett korrekt stöd, om inte ge-nereras felmeddelanden i överföringen till Robot Structural Analysis. Kontroll av de fysiska elementens analytiska linje genomförs och ett toleransintervall kan konfigureras för sammankopplingen mellan lin-jerna. Denna procedur är viktig om modellen ska modelleras om och nya element ska tilläggas. Ett verktyg som används i Revit Structure är att manuellt justera läget på balkarnas slutnoder för att erhålla ett kon-tinuerligt system. Då manuell justering av slutnoderna genomförs för ett element blir inställningen automatiskt Projection och inte Auto-Detect. Med detta verktyg behålls kontinuiteten av de analytiska linjer-na. De analytiska linjer som är knutna till noden justeras med noden vilket ger en kontinuitet i den analytiska modellen. Problemet med denna metod är att de strukturella elementens mått justeras och en fel-aktig beräkningsbar modell bildas.

Page 38: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

29

Figur 4.9 - Revit Structure Analytical Model Tools i Revit Structure används för att kontrollera den analytiska modellen i Revit Structure innan exportering till Robot Structural Analysis

I Robot Structural Analysis kan dubbla noder uppkomma då den analy-tiska linjen ej är kompatibel i Revitmodellen. En nod förenar två ele-ment och bildar en knutpunkt. Structure Correction och Detailed Structure Correction är verktyg i Robot Structural Analysis som sammansluter dubbla noder till en gemensam nod, se Figur 4.10. I inställningsrutan Structure Connection kan ett intervall väljas för vilket avstånd mellan dubbla noder som ska förenas till en nod. Vid sammanförandet av dubbla noder i denna metod finner programvaran en medelpunkt mel-lan noderna där de dubbla noderna förenas. Liksom med användandet av Analytical Model Tools i Revit Structure justeras även här elemen-tens mått då de är kopplade till en nod vilket bidrar till felaktiga beräk-ningar. För att sammansluta analytiska linjer i Detailed Structure Cor-rection väljs vilka noder, linjer, plan eller karakteristiska punkter som omkringliggande noder ska ansluta till samt ett intervall som avgör inom vilket avstånd noderna ska anslutas.

Figur 4.10 – Inställningar som hanterar dubbla noder,. Till vänster Structure Correction i Robot Structural Analysis. Till höger visualiseras Detailed Structure

Denna metod justerar dock hela elementet, exempelvis om nod 1 sam-mansluts med nod 2 kommer alla element kopplade till nod 1 att juste-ras till nod 2. Detta visualiseras i Figur 4.11 där cirkeln runt nod 1 re-presenterar det intervall som nod 2 är inom.

Page 39: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

30

Figur 4.11 - Användningen av Detailed Structure Correction i Robot Structural Analysis samt hur denna metod påverkar sammanföring av dubbla noder och deras tillhörande element.

Rigid Link är ett alternativ till Detailed Structure Correction som förbinder en modells analytiska linje mellan pelarelement och balkelement. I beräkningarna verkar denna som ett oändligt styv ramelement utan tyngd för att kunna genomföra beräkningar i Robot Structural Analysis. En Rigid Link kan användas vid pelare som överlappar men nödvändigtvis inte ansluter till ett balkelement för skapandet av en kontinuerlig analytisk modell. Då balkelement som omfattar flera pelare ska använd Rigid Link i Revit Structure väljs inställningarna yes, no och from column för att anpassa vilka pelare som ska anslutas med Rigid Links. Då inställningen anger yes tillämpas en rigid link från balkens analytiska linje till alla anslutna pelares analytiska linjer. Likaså exkluderas alla pelare vid inställningen no. Då enbart vissa av de anslutna pelarna ska anslutas med en rigid link används inställningen from column, där ett specifikt val av vilka pelare som ska länkas kan genomföras. I Figur 4.12 visualiseras en egenmodellerad modell vars knutpunkt är mycket enkel och därför används inställningen yes för att säkra att pelarens analytiska linje länkas till balkens analytiska linje. Då en exportering till Robot Structural Analysis genomförs följer denna länk med och symboliseras med en tjockare linje. Rigid Links kan även tillämpas i Robot Structural Analysis där dem verkar på samma sätt. Oavsett vilken programvara Rigid Links tillämpas i medföljer den modellen vid överföringen.

Figur 4.12 – Balken placeras ovan pelare och den analytiska linjen placeras Projection - Center of element. Till vänster en figur på Revitmodellen. I mitten åskådliggörs Robotmodellens strukturella element. Till höger synliggörs modellen med Rigid Links efter exportering till Ro-bot Structural Analysis.

Page 40: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

31

Till skillnad från Structure Correction, Detailed Structure Correction och användandet av Analytical Model Tools där nodernas tillhörande element förflyttas med noden behåller elementen sina mått med Rigid Links. Detta är en användbar funktion då strukturen i Revit Structure ska överensstämma med strukturen i Robot Structural Analysis efter en exportering av samma modell.

4.3.2 Tillvägagångssätt

Metoden baseras på att modellera i Revit Structure för att sedan expor-tera modellen till Robot Structural Analysis där beräkningar utförs. En förändring sker i Revitmodellen för att sedan uppdateras till Robotmo-dellen, se Figur 4.13.

Figur 4.13 – Tillvägagångssätt för fallstudie 1

Först utförs en knäckningsberäkning i Robot Structural Analysis för att undersöka inställningarna Auto-Detect och Projection som tillämpats Revitmodellen. En Revitmodellen innehållande ett balkelement som tillämpats Auto-Detect exporteras till Robot Structural Analysis där las-ter anges modellen och beräkningar utförs. I denna undersökning anges lasterna till modellen i Robot Structural Analysis då avsnitt 4.4.1 be-handlar i vilket programvara lasterna lämpligast tillämpas modellen. Balkelementet justeras sedan till en manuell inställning, Projection, där Center of Element väljs och informationen uppdateras till Robotmo-dellen. Där genomförs ytterligare en knäckningsberäknings och resulta-ten analyseras och diskuteras. Efter denna undersökning genomförs en knäckningsberäkning på liknande modell med tillämpning av verktyget Rigid Links. En Revit-modell innehållande ett balkelement med inställningen Projection - Center of Element, där den analytiska linjen placeras i balkens centrum, exporteras till Robot Structural Analysis. I Robotmodellen införs Rigid Links och laster för att sedan utföra en knäckningsberäkning. Balkele-

Page 41: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

32

mentet justeras till Projection – Top of Element, där den analytiska lin-jen placeras i balkens övre fläns, för att uppdateras till Robot Structural Analysis. Ytterligare en beräkning genomförs på modellen och resulta-ten mellan beräkningsresultaten analyseras.

4.3.3 Knäckningsberäkning med Auto-Detect och Projection

Modellen som används i denna undersökning är en egen modell bestå-ende av en balk och två pelare som sammansluter i knutpunkterna. De laster som tilldelas modellen anges i Robot Structural Analysis. Vilka är egentyngden och en utbredd last på 50 kN/m och placeras på balkele-mentet, se Figur 4.14. Till modellen anges interna krafter och kapa-citeter i Robot Structural Analysis för knäckningskontrollen.

Figur 4.14 – Figuren till vänster föreställer analysmodellen som används i fallstudie 1 med knäckningskontroll, den analytiska linjen representeras i orange. Figuren till höger visar den samma konstruktion i Robot Structural Analysis med en pålagd last på balkelementet

Knäckningsberäkning med Auto-Detect

I första fallet i den här undersökningen placeras den analytiska linjen med inställningen Auto-Detect. Pelarnas analytiska linjer placeras auto-matiskt i centrum av elementen och balkens analytiska linje placeras automatiskt i balkens övre fläns och ansluter till pelarens linje i över-kant, se Figur 4.15. I Robot Structural Analysis uppfattas modellen an-norlunda och liksom beskrivet i avsnitt 4.3.1 flyttas balken upp så att den analytiska linjen placeras i balkcentrum, dvs. en halv balkhöjd.

Page 42: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

33

Figur 4.15 – I den första figuren visas Revitmodellen med mått och de analytiska linjernas placering med Auto-Detect. De två objekten till höger visar modellens analytiska linje samt en 3D-modell i Robot Structural Analysis.

Inställningarna för utförande av en knäckningsanalys utförs i Robot Structural Analysis. Pelarens längs är oföränderlig i både Revit Structure och Robot Structural Analysis efter exportering därmed an-vänds modellens verkliga mått. För pelarelementet sätts längden till 10,00 m och bucklingskoefficienten till 0,7 pga. knäckningsfallet fast inspänd nedtill och ledad upptill, se Figur 4.16.

Figur 4.16 - Member Definition - pelarinställningar i Robot Structural Analysis

För en knäckningsanalys tillförs inre krafter till modellen och därmed kan knäckningsberäkningen genomföras. På sida 34 presenteras resulta-tet av knäckningsberäkningen i Robot Structural.

Page 43: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

34

Knäckninsresultatet i Robot Structural Analysis. Beträffande fallstudie 1 med inställningen Auto-Detect i Revit Structure.

STEEL DESIGN -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE: SS-EN 1993-1:2005/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. ANALYSIS TYPE: Member Verification

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE GROUP:

MEMBER: 26 Column_26 POINT: COORDINATE: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LOADS: Governing Load Case: Manual

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MATERIAL: Steel - S355 ( Steel - S355 ) fy = 355.00 MPa

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SECTION PARAMETERS: HEA200

h=19.0 cm gM0=1.00 gM1=1.00

b=20.0 cm Ay=45.12 cm2 Az=18.08 cm2 Ax=53.83 cm2

tw=0.7 cm Iy=3692.00 cm4 Iz=1336.00 cm4 Ix=21.10 cm4

tf=1.0 cm Wply=429.00 cm3 Wplz=204.00 cm3

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

INTERNAL FORCES AND CAPACITIES: N,Ed = 390.00 kN Mz,Ed = 5.00 kN*m

Vy,Ed = 1.00 kN

Nc,Rd = 1910.96 kN Mz,pl,Rd = 72.42 kN*m

Vy,c,Rd = 924.78 kN

Nb,Rd = 432.39 kN Mz,c,Rd = 72.42 kN*m

MN,z,Rd = 72.42 kN*m

Class of section = 2

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LATERAL BUCKLING PARAMETERS: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BUCKLING PARAMETERS:

About y axis: About z axis: Ly = 10.00 m Lam_y = 1.11 Lz = 10.00 m Lam_z = 1.84

Lcr,y = 7.00 m Xy = 0.53 Lcr,z = 7.00 m Xz = 0.23

Lamy = 84.52 kyz = 3.68 Lamz = 140.51 kzz = 1.85

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICATION FORMULAS:

Section strength check: N,Ed/Nc,Rd = 0.20 < 1.00 (6.2.4.(1))

Mz,Ed/Mz,c,Rd = 0.07 < 1.00 (6.2.5.(1))

Vy,Ed/Vy,c,Rd = 0.00 < 1.00 (6.2.6.(1))

Global stability check of member: Lambda,y = 84.52 < Lambda,max = 210.00 Lambda,z = 140.51 < Lambda,max = 210.00

STABLE

N,Ed/(Xy*N,Rk/gM1) + kyz*Mz,Ed/(Mz,Rk/gM1) = 0.64 < 1.00 (6.3.3.(4))

N,Ed/(Xz*N,Rk/gM1) + kzz*Mz,Ed/(Mz,Rk/gM1) = 1.03 > 1.00 (6.3.3.(4))

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Incorrect section !!!

Page 44: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

35

Knäckningsberäkning med Projection

En ny undersökning genomförs för att studera en ändring vilket sker i Revit Structure som sedan exporteras till Robot Structural Analysis. Viktigt att tillägga är att samma modell används i undersökningen men i stället för inställningen Auto-Detect sätts nya inställningarna till Center of Element. Detta bidrar till att den anlytiska linjen placeras i centrum av balkelementet i stället för i överkant av flänsen såsom i det tidigare exemplet. Detta bidrar i sin tur till att pelarlängden ändras från 10,0 meter till 9,8 m och elementet har placerats med pelartoppen till balkens centrum efter en exportering till Robot Structural Analysis. Balkelementet behåller sin ursprungliga plats vilket givits i Revit Structure, se Figur 4.17.

Figur 4.17- I den första figuren visas Revitmodellen med mått och de analytiska linjernas pla-cering med Center of Element. De två bilderna till höger visar modellens analytiska linje samt en 3D-modell i Robot Structural Analysis.

Vid inställningen Center of Element används pelarelementets verkliga längd utifrån de analytiska linjerna som måttsättningen baseras på framställs i analysen, dvs. 9,80 meter. Samma förutsättningar gällande infästningar används vilket leder till samma bucklingskoefficient på 0,7. För inställningarna av längd och bucklingskoefficient i Robot Structural Analysis se Figur 4.18. På sida36 presenteras knäckningskontrollen i Robot Structural Analysis med en modell projekterad med inställning-en Center of Element.

Figur 4.18- Member Definition - pelarinställningar i Robot Structural Analysis

Page 45: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

36

Knäckninsresultatet i Robot Structural Analysis. Beträffande fallstudie 1 med inställningen Center of Element i Revit Structure.

STEEL DESIGN -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE: SS-EN 1993-1:2005/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. ANALYSIS TYPE: Member Verification

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE GROUP:

MEMBER: 26 Column_26 POINT: COORDINATE: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LOADS: Governing Load Case: Manual

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MATERIAL: Steel - S355 ( Steel - S355 ) fy = 355.00 MPa

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SECTION PARAMETERS: HEA200

h=19.0 cm gM0=1.00 gM1=1.00

b=20.0 cm Ay=45.12 cm2 Az=18.08 cm2 Ax=53.83 cm2

tw=0.7 cm Iy=3692.00 cm4 Iz=1336.00 cm4 Ix=21.10 cm4

tf=1.0 cm Wply=429.00 cm3 Wplz=204.00 cm3

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

INTERNAL FORCES AND CAPACITIES: N,Ed = 390.00 kN Mz,Ed = 5.00 kN*m

Vy,Ed = 1.00 kN

Nc,Rd = 1910.96 kN Mz,pl,Rd = 72.42 kN*m

Vy,c,Rd = 924.78 kN

Nb,Rd = 447.26 kN Mz,c,Rd = 72.42 kN*m

MN,z,Rd = 72.42 kN*m

Class of section = 2

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LATERAL BUCKLING PARAMETERS: -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BUCKLING PARAMETERS:

About y axis: About z axis: Ly = 9.80 m Lam_y = 1.08 Lz = 9.80 m Lam_z = 1.80

Lcr,y = 6.86 m Xy = 0.54 Lcr,z = 6.86 m Xz = 0.23

Lamy = 82.83 kyz = 3.25 Lamz = 137.70 kzz = 1.84

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICATION FORMULAS:

Section strength check: N,Ed/Nc,Rd = 0.20 < 1.00 (6.2.4.(1))

Mz,Ed/Mz,c,Rd = 0.07 < 1.00 (6.2.5.(1))

Vy,Ed/Vy,c,Rd = 0.00 < 1.00 (6.2.6.(1))

Global stability check of member: Lambda,y = 82.83 < Lambda,max = 210.00 Lambda,z = 137.70 < Lambda,max = 210.00

STABLE

N,Ed/(Xy*N,Rk/gM1) + kyz*Mz,Ed/(Mz,Rk/gM1) = 0.60 < 1.00 (6.3.3.(4))

N,Ed/(Xz*N,Rk/gM1) + kzz*Mz,Ed/(Mz,Rk/gM1) = 1.00 < 1.00 (6.3.3.(4))

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Section OK !!!

Page 46: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

37

4.3.4 Knäckningsberäkning med Rigid Links

I den här undersökningen används en liknande modell såsom i avsnitt 4.3.3. Det som skiljer modellerna åt är att balken nu är placerad ovan pelarna i stället för emellan dem. Även i det här fallet anges lasten i Robot Structural Analysis och anges till 50 kN/m. Knäckningsfallen är desamma som för modellen innan vilket bidrar till en bucklingskoeffi-cient på 0,7.

Knäckningsberäkning - Middle of Element

I denna undersökning används inte inställningen Auto-Detect med Pro-jection i något av elementen. Först anges balkens analytiska linje till Middle of Element. Den analytiska linjen placeras i mitten på elementet och efter en exportering till Robot Structural Analysis behålls balkens strukturella placering då tyngpunken är placerad i centrum av balk-elementet. Eftersom en manuell justering har genomförts på den analy-tiska linjen uppstår två noder vilka därefter förenats genom en Rigid Link, se Figur 4.19. Pelarelementen behåller sin reala längd på 10,0 me-ter och den analytiska linjen är kompatibel och beräkningsbar. Lasten angivna i Robot Structural Analysis tillämpas och placeras automatiskt på den analytiska linjen.

Page 47: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

38

Figur 4.19 - Modell för knäckningsberäkning med inställningen Projection - Center of Element. De övre bilderna visualiserar Revitmodellen och den analytiska linjens placering samt Robot-modellen med angiven last. De undre bilderna åskådliggör en knutpunkt i denna modell med analytiska linjer och Rigid Links vilket tillämpats i Robotmodellen

Page 48: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

39

Knäckningsberäkning - Top of Element

Den analytiska linjen justeras till Projection – Top of Element och place-ras på balkens övre fläns. Vid en överföring till Robot Structural Analy-sis flyttas balkens strukturella modell upp och placeras så att den analy-tiska linjen befinner sig i balkelementets tyngdpunkt. Detta leder till en felaktig verklighetsrelaterad bild i Robotmodellen då ett luftrum bildas mellan balken och pelaren, se Figur 4.20. Även här uppstår två noder efter exportering, kompatibilitet med analytiska linjer sker genom Rigid Links. Efter exporteringen hade pelarna måttet 10,0 m, vilket var det-samma som i Revitmodellen med inställningen Center of Element.

Figur 4.20- Modell för knäckningsberäkning med inställningen Projection – Top of Element. De övre bilderna visualiserar Revitmodellen och den analytiska linjens placering och Robotmo-dellen med angiven last. De undre bilderna åskådliggör knutpunkt i denna modell med analy-tiska linjer samt Rigid Links i Robotmodellen

Page 49: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

40

4.3.5 Resultat

Knäckningsberäkning med Auto-Detect och Projection

Då balkelementens analytiska linje justerades från Auto-Detect till Pro-jection placerades automatiskt den analytiska linjen på lämpligast ställe i strukturen enligt Revit Structure. I exporteringen till Robot Structural Analysis bidrog detta till felaktig måttsättning på pelarelementen vilket i sin tur medförde skilda beräkningsresultat beträffande knäckning.

Knäckningsberäkning med Rigid Links

Resultatet av knäckningsberäkningen blev detsamma för de båda mo-dellerna trots olika förhållanden mellan pelarens övre ände och balkens undre fläns. Robot Structural Analysis utförde beräkningar på de belas-tade pelarna oavsett placering av balkelement och den analytiska linjen.

4.3.6 Diskussion

Det är fördelaktigt att de strukturella elementens placering överens-stämmar i de både Revit Structure och Robot Structural Analysis. Detta för att enkelt kunna redigera ett element i Robot Structural och veta att elementet får samma placering i Revitmodellen efter en uppdatering eller vice versa. Inställningen Auto-Detect är ett enkelt sätt att modellera på då elementens analytiska linjer placeras på bäst lämpliga sätt i elementen och blir kompatibla. Denna metod är dock inte fullständigt passande vid överföring med Robot Structural Analysis då det strukturella ele-mentet anpassar sin tyngdpunkt efter den analytiska linjen och måtten justeras. Det kräver då att användaren av programmet måste ha kon-troll på vart den analytiska linjen placeras för att modellen ska ha samma mått i Robot Structural Analysis som i Revit Structure efter en överföring. Då manuella justeringen genomförs och dubbla noder upp-kommer är det positivt att tillämpa Rigid Links. Detta verktyg kan till-lämpas i båda programvarorna och medföljer modellen vid överföring vilket ger användaren möjlighet att justera modellen i valfri programa-vara. I knäckningsanalysen med Rigid Links behöll pelarna sina mått från Revitmodellen vilket bidrog till samma beräkningsresultat oavsett balkens inställning av analytiska linjen. Då en beräkningsundersökning genomförs i Robot Structural Ana-lysis är inte den strukturella modellen betydelsefull, det viktigaste är att den analytiska modellen är kompatibel och innehåller rätt information från Revitmodellen, exempelvis tvärsnittsmått, längdmått m.m. Resul-taten skiljer sig inte märkvärt men då varningstexten incorrect section framkommer borde ett tvärsnitt med större dimensioner användas för

Page 50: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 1

41

att klara av pålastning. Detta kan bidra till onödiga produktionskostna-der p.g.a. brist på kunskap om den analytiska linjen. De strukturella elementen kan likna varandra trots olika placering av den analytiska linjen

Page 51: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

42

4.4 Fallstudie 2 – Kompatibilitet med material och laster

Beroende på vilken slags last som tillämpas modellen kan lasten place-ras endast på valfri plats i elementet eller med koppling till elementets analytiska linje. Detta förklaras i mer utförligt i avsnitt 3.3.1. I fallstudie 2 undersöks i vilket programvara laster lämpligast pla-ceras samt hur material och tvärsnittsegenskaper hanteras vid överfö-ring mellan programvarorna.

4.4.1 Hur material, laster och tvärsnitt uppfattas vid överfö-ring

Laster

Laster som ska tillämpas modellen kan anges i Revit Structure eller Ro-bot Structural Analysis. I avsnitt 3.3.1, den analytiska presentationen om hur laster tillförs modellen i båda programmen, redovisas begrep-pet Hosted vilket placerar lasterna på den analytiska linjen i Revitmo-dellen. En Hosted Lineload placeras på IPE-balken i Figur 4.21. Balkens analytiska linje är placerad med Auto-Detect vilket medför i det här fallet att linjen automatiskt blir placerad i balkens övre fläns. Vid en överföring med Robot Extensions väljs att exportera den första mo-dellen för att sedan uppdatera kommande justeringar i modellen från Revit Structure till Robot Structural Analysis. I Robotmodellen efter överföringen följs de laster med modellen vilka angetts i Revit Structure. Liksom i fallstudie 1 justeras balken automatiskt efter sin analytiska linje i Robotmodellen. Lasterna place-rades på balkens analytiska linje i de båda modellerna.

Figur 4.21 - Modell med inställningen Auto-Detect och en Hosted Line Load presenteras i den vänstra bilden. Till höger visas Robotmodellen efter en överföring

Med användingen av Line Load, vilken inte är sammankopplad med elementets analytiska linje, överförs inte lasterna från Revit Structure till Robotmodellen. Lasterna tillämpas modellen i Robot Structural Ana-lysis och modellen uppdateras till Revit Structure. Lasterna visualiseras

Page 52: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 2

43

inte synligt i Revitmodellen men lastinformationen är kopplad till mo-dellen. En undersökning genomförs på Revitmodellen med de kopp-lade lasterna genom att exportera denna modell tillbaka till Robot Structure Analysis. I Robot Extensions blir den inställningsdel vid namn Self-Weight låst till de valda lasterna i Robot Structural Analysis.

Material

I exporteringen med tilläggsprogrammet Robot Extensions väljs under Basic Options inställning Self-weight med lastfall SNOW1 då denna pa-rameter representerar snölast i undersökningen. Till stålpelarna har material angivits manuellt från standardvärdet Steel till mer specifikt Steel-S355. Balken behåller sitt standardvärde Steel vilket mer specifikt namngivs Steel-S345. I Robot Extensions väljs under Additional Options inställning Define new materials in Robot. Materialinställningarna angivna i Revit Structure medfördes kor-rekt efter en exportering till Robotmodellen trots inställningen att defi-niera nya material i Robot Structural Analysis valdes. De materialegenskaper vilka tillämpats tidigare ändras i Robot Extensions. Där väljs nya inställningar i materialöverföringen, alterna-tivet Use Robot Default Material tillämpas vilket betyder att varje element tillskrivs ett material i Robot Structural Analysis från en materialdata-bas. Robotmodellen tillgavs standardmaterialet Steel till alla konstrukt-ionsdelar i Robot Structural Analysis. De materialegenskaper som till-delats modellen i Revit Structure uteblev i Robotmodellen efter expor-tering.

4.4.2 Tillvägagångssätt

Denna undersökning genomförs för att undersöka hur en justering av laster påverkar beräkningar. Tillvägsgångssättet presenteras enkelt i Figur 4.22.

Figur 4.22 - Tillvägsgångssätt för fallstudie 2

Page 53: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

44

I Revit Structure tillämpas laster den analytiska modellen och material-egenskaper samt tvärsnittsdata på de strukturella elementen. Egen-skaperna vilka tillämpats pelarelementen anges så att de inte klarar en knäckningsberäkning vilket leder till att justeringar av modellens in-formation sker i Robot Structural Analysis för att klara angivna laster från Revit Structure. Tvärsnittsdata och materialegenskaper justeras i Robot Structural Analysis tills modellen klarar en knäckningsberäk-ning. Sedan uppdateras modellen till Revit Structure för analys av vil-ken information som medföljt modellen efter en exportering.

4.4.3 Knäckningsberäkning av material och laster

En modell bestående av två pelare och en balk placerad ovan pelarna används i undersökningen. Pelarna består av tvärsnitt HEA200 och balkelementet tvärsnitt IPE300. Materialegenskaper på pelarna anges till Steel-S235 i Revit Structure, se Figur 4.23.

Figur 4.23 - Balk med tvärsnitt IPE300 och pelare med tvärsnitt HEA200 samt materialegen-skaper givna i Revit Structure

Knäckningsberäkning med pelartvärsnitt HEA200

Inställningen Projection används och balkelementets analytiska linje anges Top of Element vilken placeras i balkens övre fläns. De mellan-rum som uppstår mellan pelarelement och balkelement ersätts med en Rigid Link för en kompatibel beräkningsbar modell i Robot Structural Analysis. I Robotmodellen anges pelarna fast inspända nedtill och le-dade upptill vilket ger en bucklingskoefficient på 0,7 För inställningar

Page 54: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 2

45

gällande pelarelementet se Figur 4.24. Balken anges ledad i båda ändar och en last på 100 kN/m placeras på balkens analytiska linje i Robot Structural Analysis. Interna axiella krafter anges till 400 kN. En knäck-ningsberäkning utförs vilket utfaller i att pelaren inte klarar belastning-en. Knäckningsberäkningens resultat presenteras på sida 46.

Figur 4.24 - Inställning av bucklingskoefficient och längd på pelarelementet i Robot Structural Analysis

Page 55: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

46

Knäckninsresultatet i Robot Structural Analysis. Beträffande fallstudie 2 för kontroll av tvärsnittsdata.

STEEL DESIGN ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE: SS-EN 1993-1:2005/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. ANALYSIS TYPE: Member Verification

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE GROUP:

MEMBER: 25 Column_25 POINT: COORDINATE: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LOADS: Governing Load Case: Manual

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MATERIAL: Steel ( S235 ) fy = 235.00 MPa

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SECTION PARAMETERS: HEA200 h=19.0 cm gM0=1.00 gM1=1.00

b=20.0 cm Ay=45.12 cm2 Az=18.08 cm2 Ax=53.83 cm2

tw=0.7 cm Iy=3692.00 cm4 Iz=1336.00 cm4 Ix=21.10 cm4

tf=1.0 cm Wply=429.00 cm3 Wplz=204.00 cm3

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

INTERNAL FORCES AND CAPACITIES: N,Ed = 400.00 kN

Nc,Rd = 1265.01 kN

Nb,Rd = 399.46 kN

Class of section = 1

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LATERAL BUCKLING PARAMETERS: ---------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------

BUCKLING PARAMETERS:

About y axis: About z axis: Ly = 10.00 m Lam_y = 0.90 Lz = 10.00 m Lam_z = 1.50

Lcr,y = 7.00 m Xy = 0.66 Lcr,z = 7.00 m Xz = 0.32

Lamy = 84.52 Lamz = 140.51

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICATION FORMULAS: Section strength check: N,Ed/Nc,Rd = 0.32 < 1.00 (6.2.4.(1))

Global stability check of member: Lambda,y = 84.52 < Lambda,max = 210.00 Lambda,z = 140.51 < Lambda,max = 210.00

STABLE

N,Ed/Nb,Rd = 1.00 > 1.00 (6.3.1.1.(1))

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Incorrect section !!!

Page 56: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 2

47

Knäckningsberäkning med pelartvärsnitt HEA220

För att konstruktionen ska klara de angivna lasterna väljs ett stabilare tvärsnitt till pelarelementen i Robot Structural Analysis. Tvärsnittet ju-steras från HEA200 till HEA220, vilket innebär ett större tvärsnitt. Materialegenskaperna behålls till Steel-S235, de interna krafterna behål-ler sitt värde och bucklingskoefficienten är fortfarande 0,7. Ytterligare en knäckningsberäkning genomförs på pelarelementen vilket utfaller i godkända tvärsnittsmått. Resultatet från knäckningsberäkningen pre-senteras på sida 48. Trots godkända tvärsnittsmått undersöks en justering av material-egenskaperna. De ändras från Steel-S235 till Steel-S335 i Robot Structural Analysis vilket bidrar till att den globala stabilitetskontrollen för pelaren erhåller normalkraften (N,Ed) värdet 0,65<0,1 vilket resulte-rar i ett bättre resultat ur stabilitetssynpunkt. De nya tvärsnitten och materialegenskaperna vilka justerats i Robot Structural Analysis behålls och en uppdatering sker till Revitmodellen vilket visas i Figur 4.25.

Figur 4.25 – Revitmodell bestående av en balk med tvärsnitt IPE300 och två stycken pelare med tvärsnitt HEA220 samt materialegenskaper givna i Robot Structural Analysis

Page 57: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

48

Knäckninsresultatet i Robot Structural Analysis. Beträffande fallstudie 2 för kontroll av tvärsnittsdata efter en redigering.

STEEL DESIGN ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE: SS-EN 1993-1:2005/AC:2009, Eurocode 3: Design of steel structures. ANALYSIS TYPE: Member Verification

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CODE GROUP:

MEMBER: 25 Column_25 POINT: COORDINATE: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -

LOADS: Governing Load Case: Manual

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MATERIAL: Steel ( S235 ) fy = 235.00 MPa

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SECTION PARAMETERS: HEA 220 h=21.0 cm gM0=1.00 gM1=1.00

b=22.0 cm Ay=53.70 cm2 Az=20.67 cm2 Ax=64.34cm2

tw=0.7 cm Iy=5410.00 cm4 Iz=1955.00 cm4 Ix=28.60 cm4

tf=1.1 cm Wply=568.00 cm3 Wplz=271.00 cm3

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

INTERNAL FORCES AND CAPACITIES: N,Ed = 400.00 kN

Nc,Rd = 1511.99 kN

Nb,Rd = 555.66 kN

Class of section = 1

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

LATERAL BUCKLING PARAMETERS: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BUCKLING PARAMETERS:

About y axis: About z axis: Ly = 10.00 m Lam_y = 0.81 Lz = 10.00 m Lam_z = 1.35

Lcr,y = 7.00 m Xy = 0.72 Lcr,z = 7.00 m Xz = 0.37

Lamy = 76.34 Lamz = 126.99

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VERIFICATION FORMULAS: Section strength check: N,Ed/Nc,Rd = 0.26 < 1.00 (6.2.4.(1))

Global stability check of member: Lambda,y = 76.34 < Lambda,max = 210.00 Lambda,z = 126.99 < Lambda,max = 210.00

STABLE

N,Ed/Nb,Rd = 0.72 < 1.00 (6.3.1.1.(1))

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Section OK !!!

Page 58: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 4 Genomförande – Fallstudie 2

49

4.4.4 Resultat

Revit Structure Robot Structural Analysis

Material som angivits modellen i Revit Structure medföljer modellen korrekt med inställningen Define new materials in Robot. Robot Structural Analysis uppfattar materialvalen från Revitmodellen och liknande material definieras i Robot Structural Analysis vilka är identiska Revit Structure. Laster med Hosted ansluts till elementets analytiska linje och över-förs med Revitmodellen till Robot Structural Analysis korrekt.

Robot Structural Analysis Revit Structure

I undersökningen med knäckningsberäkningen justeras materialegen-skaperna i Robot Structural Analysis och efter en uppdatering till Re-vitmodellen visar resultatet att materialjusteringarna inte följt med mo-dellen. Laster tilldelade modellen i Robot Structural Analysis är endast synliga i Robotmodellen men informationen finns kopplad till den uppdaterade Revitmodellen. Tvärsnittsinformation som ändrats i Ro-bot Structural Analysis medföljer korrekt efter en uppdatering till Re-vitmodellen.

4.4.5 Diskussion

Laster tillämpas modellen lämpligast i Robot Structural Analysis där beräkningar utförs och mer avancerade laster kan tillämpas. Laster som ska synliggöras i både Revit- och Robotmodellen anges i Revit Structure. Laster angivna i Robot Structural Analysis åskådliggörs end-ast i Robotmodellen dock behövs inte laster synliggöras i byggritning-arnas. Det är då lämpligast att ange laster i Robotmodellen och endast använda Revitmodellen som underlag för byggritningar. Skulle ändå laster tillämpas i Revit Structure ska även lasterna justeras i Revitmo-dellen för att synliggöras i båda modellerna efter exportering. Då en beräkning genomförts i Robot Structural Analysis och inte uppfyllt godkänt resultat för de angivna lasterna bör en justering av materialegenskaper ske i Revit Structure då det finns exporteringsalter-nativ hur materialinformationen ska definieras i Robotmodellen. Materialegenskaper vilket justerats i Robotmodellen och sedan uppda-terats till modellen i Revit Structure har inte alltid samma information. Detta är negativt då materialegenskaper kan justeras i Robot Structural Analysis för att påverka beräkningsresultatet men i överföringen till Revitmodellen medföljer inte elementens reviderade materialval vilket bidrar till felaktig information i den strukturella modellen och i beräk-ningsresultaten.

Page 59: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

50

Tvärsnittsinformation vilket angivits i Revit Structure medföljer modellen korrekt till Robot Structural Analysis. Efter knäckningsberäk-ningen genomförts justerades tvärsnittegenskaperna för ett hållbart re-sultat. De nya tvärsnitten medföljde korrekt efter en uppdatering till Revitmodellen. Detta är användbart då elementens egenskaper har be-tydelse i beräkningssyfte och enklast är att justera tvärsnittsegenskaper i samma programvara där beräkningar utförs för att slippa tidsåtgång vid överföring av modell. Efter genomförda beräkningar och slutliga tvärsnitt kan modellen överföras till Revit Structure med korrekt in-formation om tvärsnitt.

Page 60: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

51

5. SLUTSATS

I detta avsnitt presenteras de slutsatser vilka framkommit efter fallstudierna. Hur en optimal överföring genomförs med ett rekommenderat tillvägagångs-sätt. Även vidare studier presenteras i detta avsnitt.

5.1 Kompatibilitet mellan programvaror

Syftet med denna rapport är att studera kompatibilitet mellan Revit Structure och Robot Structural Analysis. Överföring med IFC-systemet stöder inte behandling av analytiska linjer och är inte lämplig som över-föringsmetod. Tilläggsprogramet Robot Extensions underlättar överfö-ringsprocessen där konstruktören kan hantera modellen i en överfö-ring. Då Revitmodellen ska exporteras till Robot Structural Analysis finns ett flertal alternativ att välja bland i Robot Extensions. Dock påvi-sades vissa brister i tilläggsprogrammet vid uppdatering av modellen från Robot Structural Analysis till Revit Structure. Justeringar som ge-nomförts i Robotmodellen kunde inte behandlas i samma omfattning i Robot Extensions vid överföring till Revit Structure.

5.1.1 Revit Structure Robot Structural Analysis

Element

I Revit Structure följer inte alltid den analytiska linjen hela elementet pga. inställningen Auto-Detect. Den analytiska linjen placeras automa-tiskt på bäst lämpliga ställe enligt Revit Structure i modellen för kom-patibilitet och tar inte hänseende till den strukturella modellen. Detta bidrar till skilda mått i Revit Structure och Robot Structural Analysis efter överföring. Felberäkningar kan uppstå om konstruktören inte är medveten om den analytiska linjens placering då de strukturella ele-menten kan överensstämma grafiskt med varandra i båda programva-rorna. Den analytiska linjens placering kan påverka beräkningsresulta-ten och bidra till onödiga konstruktionskostnader. Den strukturella modellen i Robot Structural Analysis är inte be-tydelsefull i beräkningssyfte. Detta för att det strukturella elementet i Robot Structural Analysis alltid utformas efter sin analytiska linje som verkar som tyngdpunkt. Det är därför viktigt att det strukturella ele-mentet är korrekt utformat i Revit Structure och att den analytiska lin-jen har rätt placering i elementet. De strukturella elementen bör model-leras i Revit Structure för att sedan exporteras till Robot Structural Ana-lysis.

Page 61: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

52

Laster och Material

För att laster som tillämpas på modellen i Revit Structure ska medfölja modellen efter exportering till Robot Structural Analysis krävs att laster med egenskapen Hosted används. De kopplas till den analytiska linjen i elementet och överförs med den analytiska linjen till Robot Structural Analysis. Materialegenskaper som tillämpas i Revit Structure har mer om-fattande inställningar vid överföring till Robot Structural Analysis. Det är därför enkelt att hantera hur Robot Structural Analysis ska uppfatta angivna material i Ritmodellen vid överföring.

5.1.2 Robot Structural Analysis Revit Structure

Element

I Robot Structural Analysis är den analytiska linjen viktig för beräk-ningsresultaten. Den analytiska linjen innehåller den information det strukturella elementets information som behövs för beräkning. Vid en justering av ett element i Robot Structural Analysis fordras information om var den analytiska linjen är placerad i Revitmodellens strukturella element. Detta för att veta hur en justering av den analytiska linjen i Robot Structural Analysis påverkar det strukturella elementet. Då en justering av ett element genomförs i Robot Structural Ana-lysis och sedan uppdateras till Revit Structure får elementet automa-tiskt inställningen Auto-Detect och den analytiska linjen placeras på ”bäst lämpliga” plats i Revitelementet. Då uppstår ett extra arbetsmo-ment för konstruktören som måste gå igenom Revitmodellen och un-dersöka hur den analytiska linjen placerats i modellen efter överföring till Robot Structural Analysis för framställandet av korrekta byggrit-ningar. Det är därför inte lämpligt att använda en befintlig Robotmodell som utgångspunkt och överföra till Revit Structure. Inte heller att ändra strukturen i Robot Structural Analysis då den justerade informationen inte uppfattas korrekt efter överföring.

Laster och Material

Avancerade laster kan tillämpats modellen i Robot Structural Analysis vilket gör det lämpligare att ange laster i Robotmodellen. Lasterna syn-liggörs inte efter exportering till Revit Structure. Detta kan dock anses vara gynnsamt då laster som påverkade beräkningarna är i samma mo-dell som beräkningsprogrammet. I Revit Structure används den struk-turella modellen för byggritningar där inte laster behöver åskådliggö-ras. De laster som tillämpats modellen i Robot Structural Analysis kan hanteras i den programvaran och konstruktören behöver då inte kon-

Page 62: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 5 Slutsats

53

trollera laster i båda programvarorna vid överföring. Med denna tillvä-gagång fyller laster i Revit Structure ingen funktion. Elementens materialinformation som justerats i Robot Structural Analysis blev inte korrekt kompatibel med Revit Structure vilket bidrar till ett extra arbetsmoment för konstruktören om materialegenskaper återigen ska anges modellen.

5.1.3 Rekommenderat tillvägagångssätt för optimal överfö-ring

Modellera element i Revit Structure. Kontrollera även den analy-tiska linjens placering. Använd Auto-Detect i möjligast mån an-nars Projection för att manuellt anpassa den analytiska linjen.

Tillämpa icke-grafisk information till elementen, såsom material-egenskaper, i Revit Structure. Tillämpa grafisk information såsom kulör i Revit Structure.

Överför modellen med tilläggsprogrammet Robot Extensions.

Tillämpa Rigid Links i Robot Structural Analysis för att få en kompatibel analytisk modell.

Ange laster och interna krafter i Robot Structural Analysis. Även information om elementens infästningar för beräkning.

Tvärsnittsinformation och revideringar kan genomföras i Robot Structural Analysis. Viktigt att tänka på hur Revit Structure automatiskt placerar det strukturella elementet i förhållande till den analytiska linjen.

Uppdatering av modellen till Revit Structure.

Ytterliggare justering eller radering av element genomförs i Revit Structure.

Detta tillvägagångssätt kan tillämpas flera gånger vid justeringar i de båda programvarorna.

5.2 Modellera med BIM

Att modellera med programvaror som stöder BIM ger ett effektivt ar-betsmoment tidmässigt. I stället för att modellera två modeller, en strukturell för byggritningar och en analytisk för beräkningar, kan en multifunktionell modell konstrueras i Revit Structure för att sedan överföras till förenliga programvaror exempelvis Robot Structural Ana-lysis. Idag modelleras ofta två modeller för att vara säkra att den beräk-ningsbara modellen blir korrekt. Om denna tid som spenderas på dub-belt modelleringsarbete i stället läggs på att utförligt konstruera en Re-

Page 63: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

54

vitmodell som kan överföras korrekt till Robot Structural Analysis, så blir arbetsmomentet dubbelt så tidseffektivt och med mindre risk för eventuella konstruktionsfel som kan uppstå med flertal modeller i samma projekt. I Figur 5.1 åskådliggörs en uppskattning av tidsåtgången i modell-leringsprocessen med och utan BIM-koncept. De övre diagramen i figu-ren representerar tidsåtgången utan tillämpning av BIM. En strukturell modell ritas i Revit Structure för framställning av byggritningar och en modell i Robot Structural Analysis för beräkningsresultat. Då en revide-ring av modellen ska genomföras krävs att revideringen fullföljs i båda programvarorna. Denna metod är inte effektiv tidsmässigt och att ar-beta med två modeller vilka representerar samma projekt kan leda till konstruktionsfel då icke överensstämmande modeller kan förekomma när revideringar endast genomförs i en modell. De undre diagrammen i figuren åskådliggör en modelleringspro-cess med BIM-konceptet. Den största tidsåtgången används i Revit Structure för att konstruera en optimal modell noggrant. Ytterligare en faktor tillkommer i denna modelleringsprocess vilken är tilläggspro-grammet Robot Extensions där överföringsinställningar injusteras för korrekt överföring. Efter en överföring till Robot Structural är en revi-dering möjlig i någon av programvarorna för att sedan genom Robot Extensions tillföra revideringen i samtliga modeller genom kompatibili-tet. Denna metod bidrar till färre missförstånd och följdfel då endast en modell brukas.

Figur 5.1 - Diagram över tidsåtgången med och utan BIM-koncept vid revidering av en modell

Page 64: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

Kap. 5 Slutsats

55

5.3 Rekommendationer till programutvecklare

Robot Extensions som idag fungerar som ett överföringsprogram skap-ad av Autodesk, fungerar inte optimalt gällande uppdatering av Ro-botmodell till Revit Structure. Ett mer utförligt uppdateringsprogram skulle underlätta informationshanteringen vilket behandlats i Robot-modellen till Revit Structure. Autodesk rekommenderar att alltid exportera en modell från Revit Structure till Robot Structural Analysis med tilläggsprogrammet Robot Extensions. Sedan utföra beräkningar och analyser i Robot Structural Analysis där vissa justeringar kan ge-nomföras för att sedan uppdatera modellen tillbaka till Revit Structure genom Robot Extensions. Det finns brister gällande behandling av ex-empelvis materialegenskaper vid uppdatering från Robot Structural Analysis. Lämpligt vore även om de strukturella elementen i Robot Structural Analysis överensstämde med de strukturella elementen i Re-vit Structure. D.v.s. att den analytiska linjen har samma placering i de strukturella elementen i Robotmodellen likasom i Revitmodellen. Detta för att justeringar i modellen ska kunna utföras enkelt i de båda pro-gramvarorna. Där konstruktören är mer medveten om hur den struktu-rella modellen ser ut i alla fall oavsett programvara.

5.4 Vidare studier

Vidare studier kan genomföras på komplicerade knutpunkter i stål. Att utreda i vilken programvara de lämpligast modelleras och hur inform-ationen hanteras vid överföring mellan programvarorna Revit Structure och Robot Structural Analysis. Även en studie som behandlar avance-rade lastfall kan studeras genom en kompatibilitetsundersökning. Vidare studier kan också utföras med kompatibilitetsundersök-ningar mellan andra programvaror exempelvis TEKLA eller nyare vers-ioner av Autodesk Revit Structure och Autodesk Robot Structural Ana-lysis.

Page 65: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

56

Page 66: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

57

6. TERMINOLOGI

BBK - Boverkets konstruktionsregler

BIM – Building Information Model BSK – Boverkets handbok om stålkonstruktioner EK0 - (Eurokod 0) SS-EN 1990: Grundläggande dimensioneringsregler EK1- (Eurokod 1) SS-EN 1991: Laster på bärverk EK2- (Eurokod 2) SS-EN 1992:Dimensionering av betongkonstruktioner EK3- (Eurokod 3) SS-EN 1993:Dimensionering av stålkonstruktioner IFC – Industry Foundation Classes ISO – Internationell organisation för standardisation

PLM – (Product Lifecycle Management) Produktens livscykelhantering RTD - Filformat som stöds av Robot Structural Analysis Auto-Detect – En inställning i Revit Structure där elementens analy-tiska linjer automatiskt anpassas för kompatibilitet Nod – En punkt som bildas i elementens ändpunkter I Robot Structural Analysis Projection - En inställning i Revit Structure där elementens analytiska linjer manuellt anpassas för kompatibilitet 2D-CAD – tvådimensionell modellering 3D-CAD – tredimensionell modellering 4D -CAD – tredimensionell modellering med kompatibel tidsplan 5D-CAD – tredimensionell modellering med kompatibel tidsplan och kostnadskalkyl

Page 67: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

58

Page 68: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

59

7. REFERENSER

ISO. (2012). Hämtat från International Organization for

Standardization: http://www.iso.org/iso/about.htm den 03 04

2012

Argérus, J., & Hasselberg, P. (2011). Bim för analys och dimensionering.

Structural Mechanics. Lund: Wallin & Dalholm Digital AB.

Autodesk. (2012). Autodesk. Hämtat från Autodesk Robot Structural

Analysis Professional:

http://www.autodesk.se/adsk/servlet/pc/index?siteID=44038

6&id=17388253 den 10 04 2012

Autodesk. (2012). Autodesk. Hämtat från Wikihelp:

http://wikihelp.autodesk.com/Revit/enu/2012 12 04

buildingSMART. (2012). buildingSMART. Hämtat från International

home of openBIM: http://buildingsmart.org/ den 03 04 2012

SOLIBRI. (2012). SOLIBRI. Hämtat från IFC and BIM:

http://www.solibri.com/building-information-modeling/ifc-

and-bim.html den 03 04 2012

Weir, T. S., Richardson, J. D., & Harrington, D. J. (2010). Mastering Revit

Structure 2010 (1 uppl.). Canada: Library of Congress Cataloging-

in-Publication Data.

WSP. (2010). Lilla boken om BIM. Edenvik: WSP Group Sweden.

WSP. (2012). WSP Intranät. Hämtat från

https://intranet.wspgroup.com/PageFiles/13694/BP_Ber%C3%

A4kningsprogram.html

Page 69: Revit Structure 2012 och Robot Structural Analysis 2012 ...580385/FULLTEXT01.pdf · to Robot Structural Analysis. Structural information such as profiles and construction component

KOMPATIBILITET MED BIM-KONCEPT

60

Mejlkontakter

Jablonskis Marius på NTI CAD center AS

Iversen Simon, CAD/BIM/SCCM-ansvarig på WSP Byggprojektering

Norman, Magnus , Computational Program Manager på WSP Byggpro-

jektering