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    IFC-basierte Modellübergabe an Stahlbauer

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    IFC-basierte Modellübergabe an Stahlbauer
    Document Type
    Use Case
    GUID
    A7974C7D-629B-42F0-B8E0-86ECB3083887
    Identifier
    -
    Life Cycle Stage
    HOAI
    Revision
    -
    Project Status
    WIP
    Maturity Level
    Outlook
    Published on
    Jan 30, 2024
    Last Change
    May 16, 2024
    Publisher
    buildingSMART Germany
    Authors
    • André Bubner
    • Daniel Rückwardt
    • Kocker Ronald
    • Mirbek Bekboliev
    • Sharan Vijayagopal
    • Ursel Jansen
    • Vitalij Frank
    Home
    Use cases
    IFC-basierte Modellübergabe an Stahlbauer

    Use Case Document Definition

    Exchange Requirements

    Imprint

    Project Group

    • André Bubner (C+P Industriebau Regensburg GmbH & Co. KG)
    • Vitalij Frank (WURST Stahlbau GmbH)
    • Kocker Ronald (bauforumstahl e. V.)
    • Daniel Rückwardt (Rudolf Hensel GmbH)
    • Sharan Vijayagopal (bauforumstahl e.V.)
    • Technische Unterstützung: Mirbek Bekboliev, M.Sc. (buildingSMART Deutschland e. V.),

    Partners

    <p>bauforumstahl e.V. (BFS) ist der Spitzenverband für das Bauen mit Stahl in Deutschland. Gemeinsam mit dem Deutschen Stahlbau-Verband DSTV vertritt er die Anliegen seiner Mitglieder gegenüber Politik, Fachwelt, Medien und Öffentlichkeit, bietet Wissenstransfer und engagiert sich in Forschung und Normung. Übergeordnetes Ziel ist es, die Stahlbauweise unter Berücksichtigung ganzheitlicher Aspekte wie Wirtschaftlichkeit, Sicherheit, Flexibilität und Nachhaltigkeit zu fördern. Zu den rund 350 Mitgliedern zählen alle namhaften deutschen Stahlbauunternehmen, Vorlieferanten und Folgegewerke, Architektur- und Ingenieurbüros sowie Hochschulen und Universitäten.</p>

    Copyright

    Die Dokumente sind als «Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International Lizenz» als Namensnennung - nichtkommerziell Weitergabe - unter gleichen Bedingungen lizenziert.

    Weitere Informationen unter: creativecommons

    Handling

    Die Dokumente entsprechen der aktuellen Best Practice und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Sie sind auch nicht im Sinne einer aus rechtlicher Sicht allgemeingültigen Empfehlung oder Leitlinie zu verstehen, sondern soll Auftraggeber und Auftragnehmer bei der Anwendung der BIM Methode unterstützen. Die Use Cases müssen den jeweiligen spezifischen Projektanforderungen angepasst werden. Die hier aufgeführten Beispiele erheben keinen Anspruch an Vollständigkeit. Informationen beruhen auf Erkenntnissen aus der Praxis und sind dementsprechend als Best Practice und nicht allgemeingültig zu verstehen. Da wir uns in einer Phase befinden, in der Definitionen erst entstehen, kann der Herausgeber keine Gewährleistung für die Richtigkeit einzelner Inhalte übernehmen.

    Description

    Project Stage / Projektphase  

    Exchange Participants / Austauschpartner

     
    Description / Beschreibung

    Purpose of Exchange/ Gegenstand des Austauschs:

    die vom Auftraggeber zum Zeitpunkt der Auftragsvergabe an den Hersteller der Stahlkonstruktionen zu übergebenden Daten und Modelle (entspricht dem Begriff Ausführungsunterlagen, wie Ausführungspläne, Leistungsverzeichnis, Statik).

    Siehe Prozesse.

    General Information Requirements/ allgemeine Informationsanforderungen (siehe Anhang für IDS-Datei):

    • Statik
    • Gebäudeklasse
    • Standort / Georeferenzierung
    • Korrosivitätskategorie, Schutzdauer
    • Stahlkonstruktion
      • Material (Sorte und Güte)
      • Profilbezeichnung (z. B. Profile nach EN 10365, ASTM)
      • Stahlbleche
      • Stützen -> ifcColumn
      • Träger -> ifcBeam
      • Kranbahn (Träger, Schiene) -> ifcTransportElement.Craneway
      • Wandriegel
      • Geländer
      • Treppe
      • Steigleiter
      • mögliche Baugruppen (Assembly) [Hinweis: die Elemente sollen separat exportiert werden]
        • Arch
        • Beam Grid
        • Braced Frame
        • Cross Bracing
        • Deck
        • Girder
        • Grid
        • Mast
        • Pier
        • Pylon
        • Rigid Frame
        • Truss
      • Dachelemente (z. B. Trapezblech)
      • Wandelemente (z. B. Trapezblech) 
      • Öffnungen
      • Kantteile - IfcDiscreteAccessoryTypeEnum.FLASHING
      • Verbindungsmittel -> ifcFastener und ifcMechanicalFastener
      • Bauteil -> ifcMember
        • Pfetten (EN: Purlin)
        • Sparren (Rafter)
        • Verbände (Bracing)
        • ...
      • Beschichtung (Covering)
      • Treatment (Oberflächenbehandlung)
        • Surface Feature
      • ifcAnnotation (2D Markierungen, z. B. Achse, Texte usw.)
      • Fundament -> ifcFooting, ifcPile ...
      • IfcVibrationIsolator
      • Anprallschutz
      • Leitplanken
      • Decke
    • angrenzende Konstruktionen z. B. Fundamente, Brandwände, Bestand – als Referenz mit Festlegung von Toleranzen
    • Flächenbelegung (Tränenbleche, Gitterroste, etc.) -> IfcCoveringTypeEnum.FLOORING und IfcCoveringTypeEnum.CEILING
    • Bewegungsfugen -> IfcDiscreteAccessory

    Special properties or attributes[1]/ besondere Merkmale oder Attribute:

    LP5 - Ausführungsplanung

    Geometrische Information (LOG):

     

    [1] LOIN (DIN EN 17412-1: 2021-06) - https://bimforum.org/resource/level-of-development-specification

    Obligatorisch:

    • Detaillierung*
    • Dimensionen / Abmessungen
    • Position (Ort/Lage/Bezeichnung)
    • Darstellung
    • Structural Members, Vouten
    • Steifen, Anschlussplatten, Aussteifungen, Bohrungen*
    • Öffnung in Stegen*
    • Klinkungen*

    Optional:

    • vom Architekten vorgesehene Öffnungen

     

    Alphanumerische Information (LOI)

    Obligatorisch

    • Material (Sorte / Güte)
    • Profilbezeichnung
    • Z-Güte
    • Schweißnähte*
    • Brandschutzanforderung
    • Beschichtungsanforderung Korrosivitätskategorie, Schutzdauer/ Oberflächenvorbereitung)
    • Ausführungsklasse
    • Gebäudeklasse
    • Toleranzen

    Optional

    • Nachhaltigkeitskriterien (EPD, DGNB, LEED, CE, BREEAM, …)

    Dokumentation (LOC):

    Obligatorisch

    • Statik
    • Anschlussstatik*

    *Je nach Szenario: Szenario A – mit Anschlussstatik (Schrauben, Steifen, Öffnungen) / Szenario B – ohne Anschlussstatik

    Software Functionality / Software-Funktionalitäten

    BIM-Manager / BIM-Coordinator:

    Import: BIM viewer for quality assurance / quality checking, validating model has met standard and user-defined exchange requirements – IFC ‘reference’ import of all model(s). Ability to highlight and report errors. Use of standard ‘rulesets’ based on MVD and added user requirements

    BIM tool for validating design submission to meet building code requirements 

    Kommunikation / Feedback über BCF (BIM-Collaboration-Format)

     

    Architekten:

    Export: BIM-Autorenwerkzeug für die Planung von Architektur und Tragwerk- IFC 'Referenz'-Export einschließlich der oben genannten Attribute.[1]

    Import: BIM-Autorenwerkzeug, dass Stahlbaukonstruktionen lesen kann.

     

    Tragwerksplaner:

    Export: Tragwerksberechnungsprogramm welches ein digital lesbares Dokument erzeugt oder ein BIM-Autorenwerkzeug welches die Planung und Berechnung von Tragwerken – einbezieht. [2] 

    Import: BIM-Viewer, um Zwischenstand / letzten Stand einzulesen und zu prüfen.

     

    Stahlbauer:

    Import: BIM-Autorenwerkzeug für Planung von Stahlbaukonstruktionen.

     

    Export: BIM-Autorenwerkzeug für Planung von Stahlbaukonstruktionen.

     

    [1] In kleineren Unternehmen kann der Architekt die Rolle des BIM-Managers und/oder des BIM-Koordinators übernehmen.

    [2] In kleineren Unternehmen kann der Tragwerksplaner die Rolle des BIM-Managers und/oder des BIM-Koordinators übernehmen.

    Related EMs / Relevante EMs

    EM 4 (Architectural Design Model)

    • Design Development

    EM 5 (Structural Analysis Model)

    • Design Development

    EM 6 (Architectural Contract Model)

    • Construction Documentation

    EM 7 (Structural Contract Model)

    • Construction Documentation

    EM 8 (Mill Order Model)

    • Construction Documentation

    EM 9 (Final Structural Analysis Model)

    • Design Development

    EM 10 (Advanced Steel Detailing Model)

    • Product Development

    EM 11 (Final Steel Detailing Model)

    • Fabrication

    EM X (Fireprotection Model)

     

    Federated Model
    Notes / Notizen Keine

    Aus der Vielzahl der IFC-Klassen sind für den Stahlbau nur wenige Klassen relevant. Als geometrische Beschreibung von Bauteilen fungieren folgende Grundklassen:
    ⦁    Stützen
    ⦁    Träger
    ⦁    Platten/Bleche
    ⦁    Verbindungsmittel
    ⦁    Material

    In Sonderfällen der Elementbauweise können auch Wände oder Decken zum Tragen kommen.
    Die Verbindung zwischen Elementen zu einem Bauteil, wie es im Stahlbau üblich ist, wird nicht an dieser Stelle festgelegt, da die Autorensysteme der Architektur (EM4 EM6) diese Struktur nicht abbilden.
    Für eine Model View Definition (EM11) im Stahlbau ist allerdings die Definition einer Baugruppe (Assembly) unerlässlich.
    Im Modell wird der Stahlbau über die IFC-Klasse IfcElementAssembly abgebildet. Diese entsprechen der Liefer- und Montageeinheit auf der Baustelle und enthält alle Haupt- und Nebenteile, sowie alle Verbindungsmittel.

    Quelle: Dr. Ursel Jansen, Wurst Stahlbau GmbH

     

    Files

    • 20240130-IDS-bSD Stahlbau.xml (xml | 22.13 KB)
    • 20240130-UC Stahlbau-ER-Human Readable.pdf (pdf | 193.88 KB)

    Management Summary

    Dieser Anwendungsfall beschreibt den Austausch von Informationen und IFC-Modellen, die zum Zeitpunkt der Auftragsvergabe vom Auftraggeber an den Hersteller der Stahlkonstruktion zu übergeben sind (entspricht dem Begriff Ausführungsunterlagen, wie z.B. Ausführungspläne, Leistungsverzeichnisse, Statiken). 

    Purpose and Scope

    Die buildingSMART-bauforumstahl-Fachgruppe „BIM im Stahlbau“ hat sich im Rahmen der Kooperation gebildet, um die Prozesse bei BIM-basierten Projekten für Stahlbauleistungen in Deutschland zu verbessern. Zu diesem Zweck wurde dieses IDM (Information Delivery Manual - ISO DIN 29481-1) erstellt, das den verschiedenen Projektbeteiligten die Gestaltung der Modell- und Informationsübergabe ermöglicht und darüber hinaus als Leitfaden für individuelle AIAs (Auftraggeber Informationsanforderungen) und BAPs (BIM Ablaufpläne) dient.

    In Anlehnung an die Prozess-Definition der Arbeitsgruppe BIMsteel (mit AISC - American Institute for Steel Construction) aus dem Jahre 2008 werden die an zwei wesentlichen Schnittstellen zu übergebenden Daten in diesem Dokument beschrieben:

    • die vom Auftraggeber zum Zeitpunkt der Auftragsvergabe an den Hersteller der Stahlkonstruktionen zu übergebenden Daten und Modelle (bisher unter dem Begriff Ausführungsunterlagen zusammengefasst) und
    • die vom Stahlbauer an den Auftraggeber zurückzugebenden Daten und Modelle nach Abschluss der Arbeiten.

     

    Quelle: AISC, 2012

    Darüber hinaus werden einzelne Elemente zur Koordination in der Planungsphase beschrieben und Methoden für die Abstimmung der Konstruktionsmodelle im Kontext von BIM empfohlen.
    Im Stahlbau wird üblicherweise mit 3D-Modellen gearbeitet. Eine konkrete Definition der Informationen einer Modell-Übergabe schafft Klarheit in der Koordinierung mit anderen Gewerken, der Logistik, der Abrechnung von Leistungen und der abschließenden Dokumentation.

    Life Cycle Stages

    HOAI

    BIM Objectives & Benefits

    Ziel ist es, dass der Auftraggeber dem Hersteller der Stahlkonstruktion zum Zeitpunkt der Auftragsvergabe alle erforderlichen Informationen digital und softwareneutral zur Verfügung stellt.

    Delimitation

    Dieser Anwendungsfall beschreibt die Mindestinformationsanforderungen.

    Der Bereich Infrastruktur bleibt außerhalb des Anwendungsbereichs. 

    Der Bereich Holzbau und Stahlleichtbau ist nicht abgedeckt, könnte aber zukünftig abgeleitet werden.

    Die Aufbereitung der Daten für die Produktion und Übergabe an die Fertigungsmaschinen wird in bSI IDM / MVD "Steel Construction Fabrication" beschrieben.

    Prerequisite / Framework Conditions

    bSI Detailed Project Proposal IDM und MVD "Steel Fabrication" -> https://buildingsmartgermany.sharefile.eu/d-s9820f537c0b34ab8a3bdb3c1c09229a1

    Referenced Use Cases

    Brandschutzbeschichtung für Stahlbauteile

    Abbreviations

    IFC - Industry Foundation Classes

    MVD - Model View Definition

    IDS - Information Delivery Specification

    XML - Extensible Markup Language

    AEC - Architecture, Engineering, and Construction

    bSDD - buildingSMART Data Dictionary

    IDM - Information Delivery Manual

    bS - buildingSMART

    Process

    Process diagram

    Overall process

    Description

    Hauptprozess

    Quelle: https://cawemo.com/share/322185e1-d5ee-4926-9aa4-97acd5881a4e

     

    CDE

     

    Sub-prozess - Detailed Fire Safety Design & RQs

     

     

    Sub-prozess - Brandschutzanalyse

    HOAI

    LP3 | Entwurfsplanung
    LP4 | Genehmigungsplanung
    LP5 | Ausführungsplanung
    LP6 | Vorbereitung der Vergabe