IFC-basierte Modellübergabe an Stahlbauer

Use Case Document Definition

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

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

Exchange Requirements

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

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>

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.

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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