IFC‑Datenaustausch

Koordinatensystem, Import, Import von Stabwerken, Import der Geometrie von Bauwerkselementen, Umwandlung in Modellobjekte, Export

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IFC‑Datenaustausch

Koordinatensystem, Import, Import von Stabwerken, Import der Geometrie von Bauwerkselementen, Umwandlung in Modellobjekte, Export

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Das Austauschformat IFC (Industry Foundation Classes) ist eine hersteller- und länderübergreifende Schnittstelle, mit der sämtliche geometrische und alphanumerische BIM‑Daten ausgetauscht werden können.

buildingSMART International entwickelt und etabliert IFC als offenen Standard für das Bauwesen. IFC ist unter ISO 16739 als internationaler Standard registriert.

Der Datenaustausch geschieht im Rahmen der Import- und Export-Funktionen. Es kann die IFC Version IFC 2x3 oder IFC 4 verwendet werden.

Ergänzende Projektinformationen lassen sich im BIM Collaboration Format (BCF) mit Hilfe des BCF‑Editors übertragen.

Koordinatensystem

Im IFC Produktmodell zeigt die z‑Achse des globalen Koordinatensystems üblicherweise von unten nach oben. Dies steht im Gegensatz zur der in InfoCAD benutzten Kon­ven­ti­on. Damit nach dem Export oder dem Import nicht alle Objekte auf dem Kopf stehen, werden diese im Verlaufe beider Vorgänge mit einem Winkel von 180° um die globale x‑Achse gedreht.

Import

Der Datenimport besteht aus zwei Funktionsbereichen:

•Import von Berechnungsmodellen (Stabwerke bzw. Modellobjekte)
•Import der Geometrie von Bauwerkselementen

1. Import von Berechnungsmodellen (Stabwerke bzw. Modellobjekte)

Der Import erfolgt für die in der Austauschdatei gespeicherten und vom Benutzter aus­ge­wählten statischen Be­rech­nungs­mo­del­le (IfcStructural­Analysis­Model). Die folgende Tabelle zeigt die behandelten Objekte.

IFC Objekt

Importiert als

Bemerkungen

IfcArbitraryClosedProfileDef

IfcArbitraryProfileDefWithVoids

Polygonquerschnitt

Die Geometrie muss mit IfcPolyline beschrieben sein

IfcAsymmetricIShapeProfileDef

Polygonquerschnitt

 

IfcBoundaryNodeCondition

Festhaltung, Stabgelenk

Stabgelenke müssen im Stabsystem definiert sein

IfcCircleHollowProfileDef

Rohrprofil bzw. Polygonquerschnitt

 

IfcCircleProfileDef

Polygonquerschnitt

32 Polygonpunkte

IfcIShapeProfileDef

HEA‑, HEB‑, HEM- oder IPE‑Profil bzw. Polygonquerschnitt

 

IfcLShapeProfileDef

L‑Profil bzw. Polygonquerschnitt

 

IfcMaterial

Material

 

IfcRectangleHollowProfileDef

Hohlprofil bzw. Polygonquerschnitt

 

IfcRectangleProfileDef

Rechteckquerschnitt

 

IfcRelAssociatesMaterial

Material eines Stabes

 

IfcRelAssociatesProfileProperties

Querschnitt eines Stabes

 

IfcRelConnectsStructuralMember

Knoten eines Stabes

 

IfcStructuralCurveMember

Stab oder Rand

konstanter Querschnitt

IfcStructuralLinearAction

Linienförmige Belastung

 

IfcStructuralLinearActionVarying

Trapezförmige Belastung

 

IfcStructuralLoadGroup

Lastfall

 

IfcStructuralLoadLinearForce

Linienlast

 

IfcStructuralLoadPlanarForce

Flächenlast

 

IfcStructuralLoadSingleDisplacement

Lagersenkung

 

IfcStructuralLoadSingleForce

Einzellast

 

IfcStructuralLoadTemperature

Temperaturbelastung

 

IfcStructuralPlanarAction

Flächenlast

 

IfcStructuralPointAction

Punktförmige Belastung

 

IfcStructuralPointConnection

Knoten

 

IfcStructuralProfileProperties

Allgemeiner Stabquerschnitt

Wird ignoriert falls ein anderer Querschnitt importiert wurde

IfcStructuralSurfaceMember

Modellfläche

 

IfcTShapeProfileDef

T‑Profil bzw. Polygonquerschnitt

 

IfcUShapeProfileDef

U‑Profil bzw. Polygonquerschnitt

 

Zum Import eines Berechnungsmodells muss ent­weder der FEM- oder RSW‑Modus aktiviert sein.

Beispiel

Die folgenden Abbildungen zeigen den Import eines Stabwerkes aus der Datei „gtstrudl_physical.ifc“.

Quelle: http://cic.nist.gov/vrml/cis2.html (NIST, National Institute of Standards and Technology).

Dialog IFC ImportImportiertes Stabwerk
Dialog zur Auswahl der ImportdatenImportiertes Stabwerk

Die Datei beinhaltet ein Berechnungsmodell mit dem Namen „Loads and Results Exported from GTSTRUDL“ und gleich­zeitig Bau­werks­ele­mente verschiedener Typen, deren Import ab­ge­schaltet wurde.

 

2. Import der Geometrie von Bauwerkselementen

Für diesen Funktionsbereich kommen in der Aus­tausch­datei gespeicherte Objekte des Kon­struk­tions­modells in Frage, deren Typ von IfcBuildingElement abgeleitet ist. Das sind zum Beispiel IfcBeam, IfcColumn, IfcSlab und IfcWall(StandardCase). Berück­sichtigt wer­den nur Objekte mit der geo­metrischen Darstellung SweptSolid, Clipping, Brep und Mapped­Representation. In InfoCAD werden daraus spezielle Zeichnungs­objekte erzeugt, die es erlauben, insbesondere die Geometrie der Bau­werks­elemente weiter zu ver­wen­den. Mit den Fangmodi Ende, Mitte und Normale können z.B. charakteristische Punkte zur Bestimmung von Ab­mes­sung­en oder zur Konstruktion von Modell­ob­jek­ten be­nutzt werden.

Beispiel

Importierte Bauwerkselemente

Bauwerkselemente aus der Datei „gtstrudl_physical.ifc“. Quelle: http://cic.nist.gov/vrml/cis2.html
(NIST, National Institute of Standards and Technology)

Objekteigenschaften von IfcBeam

Die linke Abbildung zeigt einige weitere Eigenschaften, die zusätzlich zur Geometrie der Bau­werks­elemente importiert werden. Dazu gehören:

•GlobalId: Identifizierung des Bauwerkelementes
•Name, Descrip.: Bezeichnungen
•Material: Zugeordnete Materialbezeichnung
•LoadBe(aring): Zeigt an ob das Element Belastung trägt (1) oder nicht (0)

 

Umwandlung in Modellobjekte

Importierte Bauwerkselemente deren geometrische Darstellung auf der Extrusion einer Grundfläche basiert (IfcExtrudedAreaSolid) sowie die Bauwerkselemente

•IfcBeam 
•IfcColumn 
•IfcMember 
•IfcSlab 
•IfcWall(StandardCase) 

können mit Hilfe des Programms in Modellobjekte umgewandelt werden (Umwandeln im Kon­text­menü, FEM‑Modus). Die linienförmigen Bauteile werden dabei zu Rändern mit der Bedeutung Freier Stab. Der erzeugte Stabquerschnitt ent­spricht der für die Grundfläche ver­wen­deten Profil­definition. Objekte mit dem Ursprung IfcWall, deren Grundfläche aus einem Poly­gon­zug mit genau vier Punkten besteht, und IfcSlab werden in Modell­flächen konvertiert.

Die folgende Abbildung zeigt einen Teil der Bauwerkselemente aus der Datei „AC‑90Smiley‑West‑14‑07‑2005.ifc“, sowie die daraus erzeugten Modellflächen. Quelle: http://www.iai.fzk.de/www‑extern.

Geometrie der Bauwerkselemente

Modellobjekte unverschnitten

Modellobjekte verschnitten

Geometrie der Bauwerkselemente

Modellobjekte unverschnitten

Modellobjekte verschnitten

Da die Modellobjekte durch die Wand- bzw. Plattenachsenflächen gebildet werden, ergeben sich normalerweise Klaffungen zwi­schen den Nach­bar­objekten. Zur Abhilfe werden alle Objekte während der Umwandlung mit­ein­an­der ver­schnitten und gegebenenfalls geringfügig ver­klein­ert oder vergrößert. Zu­sätz­lich werden nahe am Rand liegende Öffnungen angepasst. Mit den beschriebenen Zusatzoperationen erreicht man einen verbesserten Zu­sam­men­hang der Modell­objekte. Dadurch wird in vielen Fällen eine manuelle Nach­be­ar­bei­tung vermieden.

 

Export

Die Funktion betrifft Modellobjekte und Stabwerke. Folgende Daten werden exportiert:

Modellobjekte

•Modellränder mit Attribut „freier Stab“
•Modellflächen

Stabwerk, sofern keine Modellobjekte vorhanden sind

•Statisches Berechnungsmodell ohne Ergebnisse
•Konstruktionsmodell des Stabwerkes mit den Objekten IfcBeam, IfcColumn

 

Mit InfoCAD exportiertes Stabwerk dargestellt in IfcStoreyView

Mit InfoCAD exportiertes Stabwerk dargestellt in IfcStoreyView
(Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für angewandte Informatik)