Az IFC (Industry Foundation Classes) egy nyílt kódú, semleges (fejlesztő cég független) adatcsere-formátum. Az egyes épülettervező szakágak közötti fizikai modell-megosztáshoz fejlesztették ki. Az IFC formátum ISO tanúsítvánnyal rendelkezik, és a buildingSMART (korábban IAI, International Alliance for Interoperability) független szövetség fejleszteti és tartja fenn (bővíti és javítja).

Az IFC formátumban érkező, építészek és tartószerkezeti szerkesztők által megalkotott térbeli elemeket a FEM-Design képes a számítások és tervezési folyamatok bemenő adatainként felhasználni.

Az IFC-n belül egy úgynevezett „Model View Definition” (MVD) fejezetek (részhalmazok) definiálják, hogy egy IFC modell milyen adatokat és elemeket tartalmazzon a szakágak közötti együttműködés céljától függően. A szerkezet-analízis szoftverek számára, mint a FEM-Design, a fizikai modellátadást  a legmegfelelőbben leíró MVD-k a következők: "IFC2x3 Coordination View" (legelterjedtebb, és a későbbiek vegyes kombinációja), "IFC4 Reference View" (referencia testek megosztása) és "IFC4 Design Transfer View" (lehetőség szerint parametrikus elemek megosztása).

IFC logo.png

Az összes IFC MVD-ről részletes listát és leírást a következő buildingSMART oldalon  találhat.

Tartalomjegyzék:


IFC import

A FEM-Design (3D Szerkezet és 3D Keret modul) beolvas a IFC modelleket, és szerkeszthető parametrikus analitikus modellelemeket hoz létre a következő szerkezeti építőelemek fizikai geometriájából: IfcColumn, IfcBeam, IfcMember, IfcSlab, IfcWall, IfcPlate és IfcRoof. A többi IFC szerkezeti elemtípus (például IfcStair (lépcső), IfcFooting (alapozás), IfcPile (cölp), IfcCurtainWall (függönyfal)), gépészeti elemtípus vagy berendezési tárgyak csak referenciaelemként (testként) jeleníthetők meg a modelltérben.

A jól használható, folytonos analitikus modell létrehozásának legfontosabb lépései az IFC bemenetből:

  1. IFC fájlbeolvasás elemkonvertálási és adattársítási beállítások alapján. A konvertálás első eredményeként egy nem folytonos analítikus modellt kapunk, hiszen a fizikai elemek referencia- vagy vezérvonalai és síkjai sem kapcsolódnak pontosan. Opcionálisan, a nem konvertálható szerkezeti illetve bármely nemszerkezeti elemek referencia testekként jeleníthetőek meg a modelltérben.

ifc01.png

  1. Folytonos és a számítási feladatoknak megfelelő analitikus modell létrehozása a FEM-Design számos ellenőrző és automatikus elemigazító eszközével (Utólagos modelligazítás). A nem konvertált és referencia testek alapján pedig új analitikus elemekkel bővíthetjük modellünket a Szerkezet menü parancsaival.

ifc02.png

IFC fájlbeolvasás

Az IFC formátum kiválasztása után (Fájl menü > Megnyitás), egy követő dialógusban adhatjuk meg az elemkonverzió szabályait:

1617026746333-454.png

  • Rudak analitikus tengelyének pozíciója beállítás definiálja az IfcBeam, IfcColumn és IfcMember elemekből generált új FEM-Design Gerenda és Oszlop elemek tengelyének helyét.
    • A fizikai test középpontjában opció a rúdtengelyeket a felismert IFC fizikai testek keresztmetszeti középpontjába helyezi.
    • Referencia-tengelyben, központosan opció a rúdtengelyeket az IFC elemekben tárolt tengelyhelyzetekbe az ún. referencia vonalakba helyezi, és a rudak lehetséges külpontosságát nem veszi figyelembe.
    • Referencia-tengelyben, külpontosan opció a rúdtengelyeket az IFC elemekben tárolt tengelyhelyzetekbe az ún. referencia vonalakba helyezi a rudak lehetséges külpontosságát figyelembe véve.
  • Héjak analitikus síkjának pozíciója beállítás definiálja az IfcSlab, IfcWall, IfcPlate és IfcRoof elemekből generált új FEM-Design Lemez és Fal elemek síkjának helyét.
    • A fizikai test középsíkjában opció a héjsíkokat a felismert IFC fizikai testek középpontján átmenő pozícióba helyezi.
    • Referencia-síkban, központosan opció a héjsíkokat az IFC elemekben tárolt ún. referencia síkjukba helyezi, és a héjak lehetséges külpontosságát nem veszi figyelembe.
    • Referencia-síkban, külpontosan opció a héjsíkokat az IFC elemekben tárolt ún. referencia síkjukba helyezi a héjak lehetséges külpontosságát figyelembe véve.
  • Szűrés teherhordó elemekre (ha lehetséges) opció lehetőséget ad arra, hogy ha a beérkező IFC modellben léteznek olyan szerkezeti elemek, amelyeket a modellező-IFC exportáló szoftverben teherhordónak specifikáltak (a standard "LoadBearing" IFC paraméterrel, melynek értéke "True" (igaz)), akkor csak azok az elemeket töltsük be és konvertálódjanak editálható FEM-Design elemekké.
  • Eredeti geometria importja testként funkció ún. referencia (=rajzi) testeket generál a szerkezeti IfcBeam, IfcColumn, IfcMember, IfcSlab, IfcWall és IfcRoof elemekből az analitikus modellelem-generálás mellett, és azokat az "Imported solids" Rajzi fóliára helyezi. Ez a funkció lehetőséget ad a "fizikai test - analitikus elem" konverzió eredményességének vizuális ellenőrzésére a testek megszínezésével:
    • Zöld színben jellenek meg azok a testek, melyeknek probléma nélkül jött létre a megfelelő analitikus modellelem párjuk.
    • Narancs színben jellenek meg azok a testek, melyeknek létrejött ugyan analitikus modellelem párjuk, de valamilyen hibával. Ilyen eredményt okozhat pl. egy túl komplex fizikai test geometria vagy egy fel nem ismerhető keresztmetszet. Az analitikus elem párjaikat javítanunk vagy módosítanunk kell.
    • Piros színben jelennek meg azok a testek, melyeknek nem lehetett vagy nem sikerült analitikus modellelem párt generálni. Ezen elemek analitikus eleme párjait nekünk kell létrehoznunk a testek alapján, persze csak akkor, ha azok teherhordó szereppel bírnak analízis szempontból.
  • Importálás referencia testként funkció referencia testeket generál a nem-konvertálható elemekből, és azokat az "Imported solids" Rajzi fóliára helyezi kék színnel. A Szűrrés teherhordó elemekre opció (lásd előbb) alkalmazása esetén nem-szerkezeti elemnek tekinthetjük a "nem teherhordónak" klasszifikált IfcWall, IfcBeam,... elemeket is (melyeknek a "LoadBearing" paramérere "False" értékű). 

1617890755887-791.png

  • Az importálási folyamatban jelenleg nem lehet szűrni "csak az analízis számára fontos elemekre" (bár analízis modellelemek csak IfcBeam, IfcColumn, IfcSlab és IfcWall elemekből származhatnak), ezért ha IFC modellt kér a partnerétől, kérje meg őt, hogy csak teherhordó elemeket mentsen vagy azokat a terhelés/megtámasztás meghatározására használható referencia objektumokkal együtt. Ezzel elkerülhetők felesleges elemek konverziója, és csökken a feldolgozandó modell mérete is.
  • A ferde IfcWall illetve IfcColumn elemek Lemez illetve Gerenda elemként jönnek be (mert a FEM-Design-ban nincs ferde Fal és Oszlop eszköz). Azonban utóbbi esetben a "ferde vasbeton oszlopokat" modellező Gerendák a tervezésben Oszlopként is viselkedhetnek az új Számítás Oszlopként opciónak köszönhetően.
  • Az íves IfcWall elemet is beolvassuk több egyenes Falakként egy automatikus felszegmentálás eljárásnak köszönhetően.
  • Az IfcRoof elemtípusú elemeknek nincs LoadBearing paramétere IFC2x3 verziójú fájlokban, így ha alkalmazzuk a Szűrés teherhordó elemekre (ha lehetséges) opciót, akkor azok nem jönnek be.

Az automatikus konverziót a fizikai IFC elemek anyagainak és keresztmetszeteinek a FEM-Design adatokkal történő megfeleltetésével (társításával) szabályozhatjuk. A konverzió automatikusan próbálja felismerni az érvényes keresztmetszeteket, de a folyamat (és így a várható eredménye) felülbírálható a "Kategória - Keresztmetszet" társítással. Abban az esetben, ha egy elem keresztmetszete nem ismerhető fel vagy nincs FEM-Design társított párja, akkor az analitikus elem a típúsához (Oszlop vagy Gerenda) megadott alapértelmezett keresztmetszettel jön létre (figyelmeztető üzenet mellett).

1615214234494-670.png  

Utólagos modelligazítás

Elemtípus módosítás

A konvertálás eredménye, a létrejött analitikus elemtípus a kiindulási fizikai elem IFC típusától függ:

IFC típusFEM-Design analitikus elemtípus
IfcBeam, IfcMemberGerenda
IfcColumnOszlop
IfcSlab, IfcPlate, IfcRoofLemez
IfcWallFal

A modellező szoftverekből mentett fizikai elemek IFC típusát általában a létrehozó eszköz (parancs) vagy elemklasszifikáció (pl. egy adott nemzeti szabvány vagy a projektben betöltött szerep alapján) specifikálja. Így előfordulhat - tipikusan az építészeti gyakorlatban -, hogy például egy szerkezeti elemet, melyet analíziseinkben falként vizsgálnánk, a modellező oszlopként definiált és IfcColumn-ként exportált. Ezt a FEM-Design automatikus konverziója az IFC típusnak megfelelően Oszlop analitikus elemként hozza létre. Az importot követően a megfelelő analitikus elemtípust egyetlen gyors lépésben beállíthatjuk: a Fal parancs Konvertálás funkciójával az átalakítandó Oszlopokra kattintva. A következő ábra egy ilyen átalakításra mutat példát.

1616439707029-704.png

Az új elemtípus a lehető legtöbb tulajdonságot átveszi az átalakított eredeti elemből; a többi tulajdonság a célobjektum típusának megfelelő eszköz alapértelmezett beállításaiból származik. Például, ha egy Falelem Oszlopból képződött: akkor annak magassága, anyaga megegyezik a kiindulási Oszlopéval; szélessége és hossza az Oszlop keresztmetszetből számítódik; az egyéb analízis és tervezési adatok (pl. merevségek, élkapcsolatok) viszont a Fal parancs Alapértelmezett beállításai szerint értéket veszik fel.

A következő táblázat az analitikus elemtípusok közötti átkonvertálhatóságot ismerteti:

1617895085730-434.png

Több Gerenda vagy Oszlop egyetlen közös profilos Panellá konvertálható, ha kapcsolódnak egymáshoz és azonos a geometriájuk és állásuk.

Analitikus elemjavítás

A fizikai elemek konvertálása a pontatlan fizikai modellezés illetve a fizikai és az analitikus modellek közötti különbségek (pl. egyszerűsítések) miatt - analízis és tervezés szempontjából - hibás vagy torz geometriájú analitikus elemeket eredményezhetnek.

Ezek az elemek egyszerűen és gyorsan kiszűrhetőek (ellenőrizhetőek) és javíthatóak a Modelljavítás paranccsal (Eszközök menü). A kép megoldsái példákat mutat a leggyakoribb problámákra:

  1. Átfedések analítikus elemek között (a fizikai elemek között átfedéseket örökölve) 
  2. Felesleges analitikus elemdarabok és nyílások a fizikai modellekben alkalmazott testműveletek eredményeként
  3. Elhanyagolhatóan kicsi analitikus elemdarabok a nyílások körül

1615212872165-465.png

Analitikus modelligazítás

Az IFC-ben tárolt fizikai testgeometriák és a paramétereik (hosszak, magasságok, középsíkok stb.) alapján történő automatikus konverzió nem ad folytonos analitikus modellt. Az IFC importálás utólagos folyamataként, helyesen kell összekapcsolnunk az analitikus elemeket a helyzet- és geometriamódosító funkciók (például tengelyirányú vagy síkbeli nyújtás/vágás vagy párhuzamos eltolás) alkalmazásával. Az Analitikus modell igazítás parancs számos eszközt kínál az ilyen modellezési problémák gyors és hatékony megoldására.

adsjuters.png

Analitikus elemek igazíthatunk más analitikus elem(ek)hez (például "Gerenda-eltolás egy Lemez síkjába") vagy a Szerkezetraszter elemeihez (Szintekhez és Tengelyekhez). Egy Szint végtelen vízszintes, míg egy Tengely végtelen függőleges igazítási síknak tekinthető.
 

Szerkesztést segítő Szintek és Tegelyek könnyen és gyorsan létrehozhatóak - egyszerű kijelöléssel - analitikus elemek pozíciójában: vízszintes Lemezek és Gerendák Szinteket definiálhatnak, és vízszintes Gerendák, Lemez- és Falélek pedig Tengelyeket. Szintek létrehozása esetén, ha több kiválasztott analitikus elem egy adott tolerancián belül helyezkedik el egymáshoz képest, akkor az új Szint a legalsó elem vízszintes tengelyében/síkjában jön létre.

1615213667591-627.png

Folytonosság-vizsgálat

Az analitikus modell helyességét, azaz a folytonosságát a következő módszerekkel ellenőrizhetjük:

  • Hibamentesen lefutott automatikus végeselemháló-generálással (Végeselemek Előkészítés parancs), vagy
  • a szerkezet önsúlyára futtatott gyors alakváltozás ellenőrzéssel támaszok megadását követően.

IFC-07-1.png


Gyűjtőfejezet: BIM Integration

Kapcsolódó témák:

Tags:
Copyright 2020 StruSoft AB
FEM-Design Wiki