BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des … 1. Warum BIM in der Tragwerksplanung? 2....
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BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht desTragwerkplanersDipl.-Ing. Nicodemus Jansson, WTM Engineers GmbH
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Kurzvorstellung
Dipl.-Ing. Nicodemus Jansson
StudiumDipl.-Ing. BauingenieurwesenHelsinki University of Technology, Finnland
SchwerpunkteProjektleitung Tragwerksplanung im HochbauBIM-Manager
Neubau Audi T3 Design CenterIngolstadt
Neubau Bürogebäude,Bei den Mühren 5, Hamburg
Schwedisches Theater,Helsinki, Finnland
Südliches Überseequartier,HafenCity, Hamburg
2BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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1. Warum BIM in der Tragwerksplanung?
2. Einführung von BIM
3. Was können wir als Tragwerksplaner?
4. Beispiele
5. Fazit
3BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Warum BIM in der Tragwerksplanung?
Aktueller Stand / Herausforderungen• Informationsflut
• wachsende Ansprüche
• geringes Zeitfenster
• hoher Kostendruck
• Baumeister vs.großes Projektteam
• keine integrale Planung(„jeder arbeitet für sich“)
• usw.
Kontorhaus Barkhof B 1909
4BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Aktueller Stand
Planungs-aufgabe
• Gesamtverantwortung
• verschiedeneAnlagengruppen
• Leistungsbild nachlaufend• komplexe Anforderungen
• „Erfüllungsgehilfe“• Unmittelbare Schnittstelle
zum Rohbau
• Kostendruck• Kompetenz?
Bauherr / Betreiber
Objektplaner
TGA
Tragwerk
• Termindruck• wachsende Anforderungen
Genehmigung
• Fachkräftemangel• Kostendruck
Bauunternehmen
• späte Einbindung• komplexe Schnittstellen
Weitere Planungsbeteiligte
5BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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BIM: Vorteile und Nutzen
Vorteile im Gesamtprojekt• Ein digitaler „Prototyp“ wird erstellt
• Verbesserter Überblick im Gesamtprojekt für die Projektbeteiligte
• Zusammenarbeit und Datenaustausch mit Objekt-, TGA- und Werkstattplanung
• Datenaustausch mit dem Anlagenplaner bzw. Anlagenlieferant (Industriebau)
• Strukturierte, parametrische Datenbank mit allen baurelevanten Informationen
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ü ErhöhtePlanungs-sicherheit
ü Mehr Qualitätü Verbesserte
Dokumentation
BIM: Vorteile und Nutzen
• Datenbank Technik / Kosten• Koordination• Bauablauf• Ausschreibung
• Datenbank Technik / Kosten• Kollision• Kontrolle• Ausschreibung
• Datenbank Tragwerksmodell• Vorbereitete Struktur
• Datenbank Betrieb• Visualisierung• Controlling• Verkauf
Bauherr / Betreiber
Objektplaner
TGA
Tragwerk
• Transparenz• Digitales BA-Verfahren
Genehmigung
• Datenbank Ausführung• Angebot• Bauablauf
Bauunternehmen
• Datenbank• Kommunikation
Weitere Planungsbeteiligte
• Zu Beginn erhöhterPlanungseinsatz
• Veränderte Planungskultur
Maßnahmen• BIM-Manager• IFC – Schnittstelle• Software + Ausbildung
Voraussetzungen
7BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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BIM: Vorteile und Nutzen
Vorteile in der Tragwerksplanung:• Entwurfs-, Positions- und Ausführungspläne werden aus dem Gesamtmodell
abgeleitet
• Pläne sind Sichten auf die Datenbank
• Modell dient gleichzeitig alsstatisches Berechnungsmodell
• Bauteillisten und Mengenermittlungaus der Datenbank
• Kollisionsprüfung
Fehler können häufiger schon in der Planungsphase erkannt werden
Wohn- und Bürogebäude „Ocean‘s End“ Am Sandtorkai
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BIM in der Welt
• Bundesbehörde in den USA schreibt seit 2007 eine BIM-Arbeitsweisebei Bauvorhaben der öffentlichen Hand verpflichtend vor.
• Ähnliche Auflagen:• Finnland und Norwegen seit 2007
• Dänemark seit 2009
• Niederlanden und Singapur seit 2012
• Hongkong seit 2014
• Großbritannien und Südkorea 2016
• Deutschland 2020? (Stufenplan Digitales Planen und Bauen)
• Die Bewertung der Leistungsphasen der Deutschen HOAI ist immernoch stark auf traditionelle Planungsprozesse ausgelegt. (HOAI 2013:BIM nur als „Besondere Leistung“)
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1. Warum BIM in der Tragwerksplanung?
2. Einführung von BIM
3. Was können wir als Tragwerksplaner?
4. Beispiele
5. Fazit
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Einführung von BIM bei WTM
Erste BIM Erfahrungen
• ForschungseinrichtungenTunnelLabore
Industriebau
• Automobil-industrie
Einführung BIMPilotprojekte
• Forschungs-einrichtungen (R)
• LSH Genf (V)
Industrie- undHochbau
• Hochregallager• Güterver-
ladeanlagen
2008
Ingenieur-bauwerke
• Infrastruktur-maßnahmen
BIM Schulung: Denkweise und Software
2012
2013
2014
2015
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Einführung von BIM bei WTM
• Software, die „BIM-fähig“ ist
• Schulung• Software
• BIM-Denkweise
• 3D-Verständnis
• Ingenieure und Konstrukteure (!)
• Pilotprojekte• Virtuelle / Reelle Projekte
• Bürostandards & Vorlagendatei
• Musterpläne mit Plankopf, Legende usw.
• Bemaßungen / Beschriftungen
• BIM „Handbuch“ und Dokumentation
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Pilotprojekt: Lärmschutzhalle Genf
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1. Warum BIM in der Tragwerksplanung?
2. Einführung von BIM
3. Was können wir als Tragwerksplaner?
4. Beispiele
5. Fazit
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Was können wir als Tragwerksplaner?
• Architekturmodell übernehmen und Änderungen verfolgen
• Tragwerksmodell erstellen
• Pläne aus dem Modell ableiten
• Berechnungsmodell erstellen
• Schnittstelle zur Berechnungssoftware
• Mengen- / Kostenermittlung
• Terminplanverknüpfung & Bauablaufsimulation
• Kollisionsprüfung & Model Checker
• IFC Schnittstelle
• BIM Collaboration Format (BCF)
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Was können wir als Tragwerksplaner?
• Architekturmodell übernehmen und Änderungen verfolgen
• Tragwerksmodell erstellen
• Pläne aus dem Modell ableiten
• Berechnungsmodell erstellen
• Schnittstelle zur Berechnungssoftware
• Mengen- / Kostenermittlung
• Terminplanverknüpfung & Bauablaufsimulation
• Kollisionsprüfung & Model Checker
• IFC Schnittstelle
• BIM Collaboration Format (BCF)
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Architekturmodell übernehmen und Änderungen verfolgen
• Kopieren und überwachen dertragenden Bauteile
• Mappingtabelle der Bauteilen(Zuordnung)
• Überwachungsprotokoll beiÄnderungen
• Änderungen farblichKennzeichnen
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Tragwerksmodell erstellen
• Übernommene Bauteile nach Bedarfüberarbeiten und ergänzen
• Eigenschaften wie Materialiendefinieren
• TragwerksrelevanteModellergänzungen
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Pläne aus dem Modell ableiten
• Entwurfspläne
• Positionspläne
• Schalpläne
• Brandschutzpläne
• Bewehrungspläne
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Berechnungsmodell erstellen
• Automatisch erstellteBerechnungsmodellanpassen & vereinfachen
• Auflagerbedingungenfestlegen
• Knoteneigenschaftenfestlegen
• Lastfälle definieren
• Lasten definieren
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Schnittstelle zur Berechnungssoftware
• BIM Software funktioniertals Preprozessor
• Berechnungsmodell soweit wie möglich in derBIM Software bearbeiten
• Lastfallsmapping
• Querschnittsmapping
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Mengen- / Kostenermittlung
• Mengen / Massen aus demModell ableiten
• Intelligente Bauteillisten
• Kostenberechnung
• Schnittstelle zurAusschreibungssoftware
Kostengruppe nach DIN 276 Leistung (LT) Mengen Einheit Einheitspreis Gesamtpreis Zulage Summe LT Summe KG Kosten ID310 Baugrube312 Baugrubenumschließung Geräteeinsatz Bohrgerät vor der Sperrpause 1 Stück 12.000 € 1,00 P
Geräteeinsatz Bohrgeräte während der Sperrpause 2 Stück 15.000 € 1,00 PTräger liefern für Trägerbohlwand t 1.200 € 1,00 312_BTPfähle in verrohrt gebohrten Löchern einstellenBereich Böschung (vor der Sperrpause) Stück 1.500 € 1,20 PPfähle in verrohrt gebohrten Löchern einstellen(Arbeiten während der Sperrpause, einschl.Nachtarbeit) Stück 2.700 € 1,20 PGeräteeinsatz Verpressanker 1 pauschal 6.000 € 1,00 PVerpressanker herstellen(Arbeiten während der Sperrpause, einschl.Nachtarbeit) m 126 € 1,20 312_VPGurtung und Steifen ein- und ausbauen(Arbeiten während der Sperrpause, einschl.Nachtarbeit) t 3.600 € 1,20 312_GUKleinteile ein- und ausbauen(Arbeiten während der Sperrpause, einschl.Nachtarbeit) kg 9 € 1,20 P
Kleinteile für Gurtung kg PKleinteile für Steifen kg P
Holzverbohlung ein- und ausbauen(Arbeiten während der Sperrpause, einschl. Nachts) m2 90 € 1,20 312_VB_1Holzverbohlung ein- und ausbauenBöschungsbereich m2 50 € 1,20 312_VB_2Holzverbohlung ein- und ausbauen, unterhalb derHilfsbrücken und Bahnsteigabdeckung m2 75 € 1,40 312_VB_3
Träger liefern für Trägerbohlwand 37,33 t
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Terminplanverknüpfung & Bauablaufsimulation
• EinbindungPhasenparameter inSoftwarelandschaft
• Fachmodelle undTerminplan in Softwareeinlesen
• Verknüpfung Terminplanund Bauwerksmodell
• Automatisierte Zuordnung(Bauteile – Termine)
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Kollisionsprüfung & Model Checker
• Durch Modellübernahme undÄnderungsverfolgung
• Mit Kollisionsprüfungssoftware
• Visuell und manuell
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IFC Schnittstelle
• Industry Foundation Classes
• Offener Standard
• IFC Dateien:• als neues Projekt öffnen
• in einem vorhanden Projektreferenzieren
• IFC Parameter können in den IFCOptionen Kategorien zugewiesenwerden
• IFC-Datei sollte mind. in derVersion 2x3 mit CV 2.0 vorhandensein
• Berechnungsmodell
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BIM Collaboration Format (BCF)
• SoftwareübergreifendeKommunikation
• Intelligente Screenshotsaus dem BIM Modell
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1. Warum BIM in der Tragwerksplanung?
2. Einführung von BIM
3. Was können wir als Tragwerksplaner?
4. Beispiele
5. Fazit
27BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Beispiel - Hochbau
• Massivbau• Zusammenarbeit & Modellaustausch mit Architekten und TGA• BIM Ziele
• Pläne• Berechnungsmodell• Kollisionsprüfung
• weitere BIM Ziele / Möglichkeiten• Baugrube• Brandschutz• Wärmeschutz (Simulation)
Bürohaus Bei den Mühren 5
28BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Beispiel - Hochbau
29BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Beispiel - Industriebau
• Anbau an Bestand mit Bestandsmodell
• Vorwiegend Stahlbau
• Abstimmung mit Fördertechnik
• Vorbereitung Ausschreibung
(Massen aus BIM-Modell)
• Pläne
Neubau KMg-Gleisverladung, K+S Kali GmbH
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Beispiel - Industriebau
31BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Beispiel - Hoch- & Industriebau
• Neubau Bürogebäude und Erweiterung vollautomatisches Hochregallager
• Objekt- und Tragwerksplanung
• Bestandsmodell
• Variantenuntersuchungen
Objektplanung
• Pläne
• Berechnungsmodell
• Modellaustausch mit TGA
• Kollisionsprüfung
Hochregallager Schraubenzentrum Reyher
32BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
![Page 33: BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des … 1. Warum BIM in der Tragwerksplanung? 2. Einführung von BIM 3. Was können wir als Tragwerksplaner? 4. Beispiele 5. Fazit BIM im](https://reader031.fdokument.com/reader031/viewer/2022022614/5b9fdab809d3f2da5b8bfaf9/html5/thumbnails/33.jpg)
Beispiel - Hoch- & Industriebau
33BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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1. Warum BIM in der Tragwerksplanung?
2. Einführung von BIM
3. Was können wir als Tragwerksplaner?
4. Beispiele
5. Fazit
34BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
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Fazit - Erfahrungen
• BIM erfordert mehr Zeit in den frühen Planungsphasen• Variantenplanung im Modell flexibel handhabbar• Entwurfs-, Positions-, Schal-, Brandschutzpläne sowie Bauteillisten etc.
können aus dem Gesamtmodell abgeleitet werden• Kollisionsprüfung möglich durch Modellübergabe, Kollisionsprüfungssoftware oder
visuell & manuell• Bewehrungsplanung im Modell möglich,
aber bei den Programmen teilweise nochstark in der Entwicklung
• Für eine IFC-Zusammenarbeitmuss die Schnittstelle verbessertwerden, besonderes für TWP
• Anpassung des Modells für alleNutzungen auf BIM-Ebene zuempfehlen
• BIM verbessert Kosten-,Planungs- und Terminsicherheit
35BIM im Hochbau und Industriebau aus Sicht des Tragwerksplaners - 09.05.2017 Jansson
Audi Werk, San Jose Chiapa, Mexiko
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Fazit
„Standsicherheit ist nicht verhandelbar!“Positionspapier BIM, Forschungsvereinigung Baustatik – Baupraxis 33.1
„Planer sind sieben Jahre hinter der aktuellenSoftware-Technologie.“
Lynn Allen, Autodesk CAD-Q Days, 7.11.2013
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Fragen & Diskussion
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