Hoe kan je analyses en sterkteberekeningen maken met BIM?

De tijden waarin ingenieurs handmatig berekenden hoe een dragend element gedimensioneerd moest worden, liggen al even achter ons. De aannames, tabellenboekjes en rekensommen werden voor het eerst geautomatiseerd met behulp van draadmodellen: 2D-rekenprogramma’s die op basis van een vectorenmodel het gebouw opsplitsten in krachtlijnen en van daaruit de berekeningen uitvoerden.

Met de komst van 3D-modellen in het algemeen en BIM in het bijzonder, krijgen ontwerpers krachtige tools ter beschikking waarmee ze hun inventiviteit de vrije baan kunnen geven. Steeds vaker zijn complexe structuren daarvan het gevolg. Het is dan ook logisch dat de sterkteberekeningen en dimensionering geavanceerder geworden zijn. Alles is immers met elkaar verbonden en de krachtenoverdracht moet in detail bekeken en geoptimaliseerd worden. De manier waarop dat gebeurt is tweeledig. 


Van architect naar tekenaar naar ingenieur

In een eerste stap wordt het BIM-model van de architect door de tekenaar stabiliteit omgezet naar een constructiemodel dat enkel de dragende elementen omvat. De ingenieur stabiliteit vertaalt dit in een tweede stap dan weer naar een analysemodel of rekenmodel. Deze omzetting is niet steeds eenvoudig en vraagt inzicht in het gedrag van de constructie. Zo kan een ingenieur er bijvoorbeeld voor kiezen om een wand met een grote opening te berekenen als een model met kolommen en liggers, dan wel als een platenmodel in eindige elementen. Aan de hand van intelligente tools, zoals bijvoorbeeld een BIM-toolbox, kunnen ook de aansluitingen tussen de elementen snel en inventief gerealiseerd worden. De complexiteit, het structurele gedrag, de optredende lasten bepalen samen met de achterliggende regelgeving voor welk rekenprogramma er wordt gekozen.

Bovendien kan het proces ook vanuit de andere richting vertrekken. Dan bouwt men eerst het model in de calculatiesoftware. Daar wordt dan gerekend en van daaruit kan een export gemaakt worden naar de modelleersoftware. Concreet gaat het bijvoorbeeld over de berekening van de betonwapening, die daarna in het betontekenpakket verder gedetailleerd wordt. De werkwijze hangt van veel factoren af: de ingenieur, de constructie, de software, het type structuur, enzovoort.


Continue communicatie

Met pre-processoren worden lasten (gebruikslast, sneeuwlasten en wind, trillingen,…) ingevoerd. Zodra de berekeningen voltooid zijn, wordt er feedback verzonden naar het constructief model over mogelijke aanpassingen in de dimensionering van de dragende delen. De ingenieur stabiliteit zal op zijn beurt dan terugkoppelen naar de architect om bepaalde architectonische elementen aan te passen: vloerdiktes, dragende balken, kolommen, doorgangen en openingen, enzovoort. Deze communicatie is uiteraard niet eenmalig, maar eerder continu tijdens het ontwerpproces.

BIM laat toe om de klassieke statische en dynamische berekeningen in verband met stabiliteit en technieken met tabellen en aannames te verbeteren. Via specifieke software wordt er veel accurater, sneller en dynamischer gerekend en kunnen – in theorie - alle consequenties meteen ingeplugd worden in het 3D-model. Sterkteberekeningen en analyses in BIM vergen vaak minder tijd dan de klassieke manier van werken en er is ook meer risicobeheersing.

  Terug naar FAQ

Partners