Ddd bærende konstruktioner 2013 by Lilli-Ann Leth

e g a D e l a t i g i D De

2013

Antologi ĂŚrende konstruktioner

INNOVATION KREATIVITET BÃ&#x2020;RENDE KONSTRUKTIONER INTERNATIONAL SAMARBEJDE

Program 1 Brainstorm 2 Sammenhæng mellem bærende konstruktioner og den digitale verden 3 Fra brainstorm til konkrete emner 4 Grupperne dannes 5 2. dag starter med fremlæggelse 6 3. dag præsentation fra grupperne 9 Gr 1.: kvalitetskontrol 10 Gr. 2: digitalisering af bærende konstruktioner 16 Gr. 3: 3D modeling 19 Gr.4: økonomi 21 Gr.5: Building smart 24 Gr.6: Load tetris 30 Gr.7: Case, Hospital 33 Gr.8: Case, Renovering 37 Reflektioner på tre digitale dage i bær-workshoppen 42

Bæ

Onsdag d. 10.04.2013:

8:30-8:50: 8:50-9.00: 9:00-11:00: 11:00-12:00: 12:00-12:30: 12:30-13:30:

Intro til DDD Kort intro til BÆR-workshoppen Strusoft et beregnings- og visualiseringsprogram til bærende konstruktioner (Jens Buch). Brainstorm => Inddeling i brainstormgrupper - BÆR-emner til videre-bearbejdning. Middag (der udleveres madbilletter). Inddeling i arbejdsgrupper: a. Gr. 1: Strusoftmodel case nybyggeri. b. Gr. 2: Vidensindsamling på tværs af workshops + BÆR servicering af cases. c. Gr. 3-??: Arbejde med BÆR-emner fra brainstorm. 13:30-15:30: Gruppearbejde. Torsdag d. 11.04.2013: 8:30-9:30: Fremlæggelse/præsentation af de første tanker i arbejdsgrupperne (Silent feedback med post-its). 9:30-10.30: Revit Structure analysemodel af de bærende konstruktioner (Max Thorup Due NTI CadCenter). 10:30-12:00: Gruppearbejde. 12:00-12:30: Middag (der udleveres madbilletter). 12:30-15:30: Gruppearbejde. Fredag d. 12.04.2013: 8:30-9:00: Kort Intro 9:00-10.00: Opsamling: udarbejdelse af præsentationsmateriale 10:00-11:30: Præsentation af de enkelte gruppers arbejde (hver gruppe får en tavle til ophængning). 11:30-12:00: Middag (der udleveres madbilletter). 12:30-14:00: Fremlæggelse: Cases. 14:00- : Afslutningstale/Rejsegilde.

Stimulikort

Sa 3 bæ mm og re en de nde hæn n ko g di ns me gi tr ll ta uk em le ti o ve ne rd r en

Oplæg om struesoft

Nogen tegner casen i Struesoft

Mens andre tænker sammenhæng

ti rm to er ns mn ai e br te a re Fr nk ko

Emnerne kategoriseres og fremlĂŚgges i bĂŚrgruppen

iDE

5 Gr de up me r pe d ar rn de be e d j ud de an va s ne lg en s te t og i em me ne r

d me r te ck ar ba st ed g fe da t n 2. le si

Imponerende, hvor langt en flok engagerede studerende kan nå i løbet af kort tid. Ideerne stod næsten i kø. Grundlaget for en dags intensiv arbejde i grupperne var lagt.

Op fi lĂŚ rm g ae fr r. a .. ek .. st e

blev aflyst, men vi klarede os med vores egen Jens Buch

Med simultan-tolken John Nygaard Christensen

Og dagen blev skudt igang med rundstykker og kage

Se et

øs

ri Forskellige medier tages til hjælp for at udvikle og kommunikere

En gruppe fremlagde deres foreløbige tanker på øverste etage

De to sidste grupper arbejdede intenst med Struesoft

Gr. 4

Gr. 5 Gr. 7 Gr. 8

Gr. 3

Gr. 2

Pr gr æs up en pe ta rn ti e o

Gr. 1

På de efterfølgende sider vil de enkelte gruppers arbejde blive fremlagt. Alle grupper sendte deres fremlæggelse til redaktøren og derefter har jeg samlet det i denne antologi. De enkelte indslag fremstår uredigeret og dermed nøjagtigt som grupperne har udarbejdet det. Lilli-Ann Thomsen Leth

Vi startede med at sætte os ned, og lavede en mindre brainstorming af, hvad vi mente der indgik i ordet ”Kvalitetskontrol”, både på ting som vi allerede kender til, indenfor byggebranchen og nærmere ”Bærende Konstruktioner”, men også hvad vi kunne se der ville ske i fremtiden, og hvad man muligvis kunne udvikle på, så altså lidt innovativ tænkning.

1 et . it Gr al Kv

Opstart af emnet

• Fremlægning af emnerne

Efter vores brainstorming, havde vi en lille fremlægning af vores ideer i klassen, hvor på vi fik noget feedback, som vi kunne arbejde videre med.

Uddelegering af de forskellige emner Vi har valgt at dele de forskellige emner, som vi kom frem til under vores brainstorming, ud i gruppen, så vi hver især går i dybden med hver vores emne, og til sidst samle det i et mindre kompendium af forskellige kvalitetskontrol typer.

Kvalitetskontrol og Standarder i byggeriet

Kvalitetskontrol og Standarder i byggeriet Siden 2009 har eurocodes været det eneste lovlige projekteringsgrundlag i Danmark ifølge Bygningsreglementet og alle byggemyndigheder, byggevareproducenter og bygherrer skal derfor benytte dette fælles grundlag. Indførelsen af eurocodes sker bl.a. for at styrke det indre marked på byggeområdet. Sammen med de enkelte dele af eurocodes-serien skal man i Danmark benytte de tilhørende danske nationale annekser (NA) for bygninger og broer. Hvornår skal eurocodes bruges? I bygningsreglementet (BR10) står der at man ved dimensionering af konstruktioner skal benytte eurocodes med tilhørende danske nationale annekser. Projekteringskontrol omfatter kontrol af det projektmateriale der vedrører de bærende konstruktioner, dvs. projektgrundlag, statiske beregninger, tegninger/modeller og udførelsesspecifikationer. Projektgrundlaget er de specifikationer der ligger til grund for projekteringen, herunder statisk system og virkemåde, robusthed, brand, materialedata, lastdata etc.

Hvordan mener vi, at digitaliseringen af kvalitetskontrollen i byggeriet kunne optimeres? Hvis man kunne udvikle en applikation til smartphone eller Tablet, hvor alle kontroller kunne dokumenteres. For alt projektmateriale skal det være angivet hvilke personer der har forestået henholdsvis udarbejdelse og kontrol.

ra f

For eksempel, beregner en ingeniør på konstruktionen, kan den holde? Stabilitet, laster, herunder egen last, vindlast, snelast osv. Når ingeniøren er færdig, overdrager han projektet til en anden aktør. Herfra og fremefter, skal det sikres, at der ikke ske ændringer på de

I en byggeproces er der mange aktører inden over, deriblandt konstruktører, arkitekter, ingeniører osv. Alle har hvert sit ansvarsområde. Ofte bliver et projekt overdraget fra den ene aktør, til den anden, i denne overdragelsesproces, skal der sikres imod fejl, eller manglende informationer.

Bærende konstruktioner – ansvar

beregninger/materialer, som ingeniøren har lavet, med mindre ingeniøren ved besked.

Ved digital projektering, fx i Revit, AutoCAD osv. skulle der være således, at ingeniøren kun kan ændre inden for hans område, arkitekten kan kun ændre i det digitale projekt, inden for hans område. Ligeledes skal der være sådant, at projektet ligger på en database, således at alle aktører kan se projektet. Hver gang en aktør laver en ændring, skal det komme frem til de andre aktører, hvem der har lavet en ændring, hvad der er ændret, samt hvornår ændringen er sket.

Kilde på billedet: http://selinajuul.blogspot.dk/2011_01_01_archive. html

kvalitetskontroller:

Der findes forskellige kontroller inden for byggebranchen, bĂĽde i projektfasen og opfĂ¸rselsfasen samt efter fĂ¸lgende eftersyn.

m f

tilfældet, hvilke bjælker der så skulle blive lagt i før man det kunne holde.

At bruge software til at kvalitetssikre det bærende system i et byggeri er allerede implementeret, ved brug af programmer, som for eksempel Winbeam eller StruSoft, som går ind og forsikre det der er regnet ved hjælp af formler, om at det er rigtigt, og at der ikke er sket en fejl undervejs. Man kan også bruge programmer til at vise modeller ude på byggepladsen, så når man står ved en bygget konstruktion, kan man stå med den tegnede model og kontrollere, at det der er blevet bygget også stemmer ens med det der er tegnet. Disse to ting kunne man tage et skridt videre med, sådan så man kunne for eksempel lave et program, ligesom StruSoft, hvor man tegner det bærende system ind, og derefter får man muligheden for at klikke de forskellige bjælker af inde i programmet, i takt med at de bliver lagt i byggeriet, og derved kan programmet gå ind og fortælle om det bærende system kan holde sig selv, ud fra det der er bygget, hvorved man så kunne fjerne eventuelle midlertidige støtter og hvis ikke det skulle være

Software

Fremtidens ”WUNDER APP”

Hele byggeriet tegnes op i 3D til passende BIM niveau. Tegne softwaren kan beskrives som en blanding af ”Revit” og ”Strusoft”. Altså et program, som kan håndtere et højt niveau af 3D tegninger, samtidig med at det kan regne på forskellige laster. Det er vigtigt at byggeriet tegnes op som det skal bygges. Det betyder at man skal tegne alle elementer hver for sig, i stedet for en stor flade. Det giver flere fordele. Det er nemmere at forudsige tidsforbruget og økonomien, ligesom vores ”fremtidsapp” skal bruge oplysningerne om elementerne. Kvalitetssikringen af elementet starter allerede når det forlader formen på fabrikken. Her påsættes en unik QR kode, som indeholder en masse oplysninger. F.eks.: • Dato for færdiggørelse. • Betonstyrke • Hvem der har godkendt elementet på fabrikken. • Hvornår i rækkefølgen af elementer det skal forlade fabrikken. • Hvor i byggeriet elementet hører til.

Byggeriet påbegyndes, og elementerne monteres. De som står for monteringen tager billeder af alle de forskellige faser i montagen, så det senere kan dokumenteres at de har overholdt alle aftaler/krav til monteringen. Når et element er færdigmonteret, skannes QR koden af håndværkeren med dennes smartphone, og elementet skifter farve i 3D modellen Fra kontoret kan byggeledelsen følge med i hvor langt byggeriet er nået. De kan gå ind i 3D modellen, klikke på et af de elementer, som er monteret og få oplysninger om elementet og se billeder af montagen. Det giver overblik og letter den fremadrettede planlægning. Efterhånden som byggeriet skrider frem, og elementer monteres, kan vores 3D model simulere vindpåvirkning og andre laster. Det kan også vise om der fortsat er brug for de forskellige afstivninger, der bliver brugt i løbet af montagen, eller om de kan pilles ned, så der kan arbejdes videre på elementet. Når byggeriet er afsluttet gemmes modellen. Den kan så altid hives frem, hvis der bliver brug for at kunne dokumentere noget fra byggefasen. Man kan også forestille sig, at der efter nogle år kan blive brug for ny indretning af vores byggeri. Måske skal vægge væltes, eller nye sættes op. Man kan så gå ind i modellen, fjerne en væg, og med det samme se om det påvirker bygningens strukturelle integritet. Det er vigtigt at understrege at systemet ikke kun begrænser sig til betonelementer, men også stål, træ og alle andre typer af bærende konstruktioner.

Fedt med et program der kan beregne alt på engang Samt lave advarsler når noget ikke kunne holde

I den perfekte verden

•

En APP, der kunne bruges til at tage et billede af en konstruktion, og gøre opmærksom på at konstruktionen er korrekt udført.

• Startede man med at vælge materialer, og ventilation anlæg osv. • Var programmet kædet sammen med Bygnings reglement, og ud fra årgang, ville det give advarsler hvis man eks ikke længere overholdt de regler der er der i. • Så skal programmet gøre opmærksom på om det er muligt ud fra det dimensioner man har valgt, samt gøre opmærksom på der skal bruges andet materialer. • Alle materialer automatisk kunne hentes ind i programmet.: tegl, beton, isolering, træ osv. • Alle leverandøre havde beregninger på deres materialer, altså kN • At alle firmaer, havde det samme program • At der på firmaer, var efter uddannelse, så alle altid er 100 % inde i det programmet kunne • At hele jordkloden var opmålt geografisk, så der kun skulle tastes længde og breddegrad, så tog programmet, automatisk hensyn.: jordskæld, jordbund, miljø, klima, osv. og beregnede konstruktionen ud fra det. • Programmet skulle løbende, beregne vægte, og gøre opmærksom på at der nu skal der bruges understøtning, samt give forslag til fornuftig placering, samt type der passer ind i projektet.

• •

n af io t ng uk ri tr se ns 2 li ko . ta e Gr gi nd Di re bæ

Tankerne bag

Hvor langt er digitaliseringen nu?

Vi har fundet ud af der er programmer der kan gøre nogle af de ting, men der mangler stadig rigtig mange ting før alt ville køre perfekt, og vi tror det ville være meget svært at styre i praksis, og det vil sikkert også blive nogle meget store og tunge programmer.

Fremlæggelse

Digitalisering af bærende konstruktioner

Sammenkobling af programmer

Af Tove Møller Gregersen Alberto j Henriksen Tom Vittrup Davidsen

∗ ∗ ∗ ∗

• • • •

Tegneprogram Beregningsprogram Producents data Global geografisk data.

Tegneprogrammer ∗ ∗ ∗ ∗ ∗

Revit Autocat Naviatat SketcUp Osv

Beregningsprogrammer ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗

Winbiam StruSoft Knauf/Danogips Scandek 3D Structural Design Div, producenters beregningsprogrammer Osv.

Producents Data ∗ Producentsen data samles i en fælles database hvor man kan indhente de oplysninger som skal bruges til at kunne udregne de bærende konstruktioner i bygningen.

Global geografisk data ∗ Skal bruges til at kunne dimensionere bygningens statik. 1. Vind 2. Undergrund 3. klimatiske forhold 4. Jordtryk 5. Naturkræfter

in g

Gr 3D .3 Mo d 19

Gr Ã&#x2DC;k .4 on om 21

5 ng . di Gr il Bu

Thoughts from the group

sm 3D - models on the construction site gives the ability to see details in 3D and make a walkthrough inside the building. The thought about the walkthrough is that it should be possible to see where the specific detail is placed when the building is finished. We thought about an app for tablets which would give the ability to have the drawings and the material lists with you at all times. The drawings should be equipped with a QR - code which is connected to the part list and the location in the building. The individual materials will also be equipped with a QR - code that gives the ability to scan and see a list of the detail drawings which includes that particular material. When you click the drawing you have the opportunity to see the detail in 2D or 3D and you can get a part list. In the app there should be an opportunity to document your work with pictures and check lists. The advantage as we see it is that it is possible to see the entire load bearing system both during construction but also when the building is finished. The ability to see the entire load bearing system during construction gives you the ability to see when you can move the temporary supports. The ability to see the load bearing system after the building is finished gives you the opportunity to see what elements are bearing if for instance you want to make conversions to the building at any given time. We call it building smart!!!!

s ri 6 tet . Gr ad Lo

LOAD TETRIS

Ca Ho se sp it 33

Ca Re se no ve Lige en kort reflektion af DDD samt resultat af opgaven som vi selv har defineret. Desværre har der ikke været en korrespondance mellem dem der sidder på øverste etage i casen og os i Workshoppen (Bærendekonstruktioner) Vi har i workshoppen ikke haft forbindelse til projektweb, så vi har ikke haft mulighed for at få det nyeste tegningsmateriale, så vi har derfor måtte være nødsaget til at indhente materiale ved hjælp af usb-pen fra casen og ned til workshoppen. Dette har ikke været tilfredsstillende. Vi fik opgaven at skulle tegne Østermarkskolen ind i Strusoft, men vi har ikke været koblet op, så muligheden for at modtage tegninger opgaver osv. har ikke været optimalt. Vi har i den danske gruppe selv været oppe og spørge om vi kunne få noget tegningsmateriale. Men vi mangler beskrivelse af konstruktionsopbygningerne osv. Vi har efter den første dag, hvor vi alle sad forsøgte at tegne i strusoft, delt os op, Rasmus Borup.tegner model ind i Revit strukture og eksporterer til strusoft. Karsten Rostved. tegner videre i strusoft Kasper Grishauge har tegnet model ind i Revit i den analyse Template vi bruger i det daglige. Vi kunne godt alle have fortsat med strusoft, men for at kunne vise et resultat på den korte tid har vi gjort som fortalt.

1.der er ikke defineret om der skal en rem/ bjælke over vinduerne til at optage krafterne fra taget

2. Der er indsat en Curtainwall der ikke kan optage noget vindkraft så har skal der en anden form for afstivning ind eks. stålsøjle. i hulmur. 3. Her var der luft mellem overkant murværk og ned til overkant vinduer på 500mm her har jeg sat bjælke ind, det kunne være træ eller stål. Det skal lige tilføjes at der muligvis skal flere bjælker ind pga. spændet mellem. 4. Vi må gå ud fra at søjlerne er indspændt for at kunne optage vind krafterne. 5. Her mangler vist en søjle, det ville strusoft sikkert kunne fortælle

Revit til strusoft

Østermarksskolen indtegnet i revit med vægge, kældervægge, stolper og bjælker. Væggene går i stueetagen helt til kip, da det er bygherrens ønske. Der er markeret hvor vindueshullerne er placeret i ydervæggen. Der er ligeledes langs kældervæggen og understolperne små ”prikker” der viser at væggene er understøttede. I denne case er alle vægge og stolper ”simpelt understøttet”. Der er ikke tegnet tag på eftersom templaten der er blevet benyttet til indtegning kun viser stuctures.

I den benyttede template ligger der et analytisk lag som viser hvordan kræfterne ligger inde i konstruktionen. De lyseblå farver illustrerer vægge og kældervægge, og de brune farver etageadskillelsen. De røde, blå og grønne streger viser stolper og bjælker. Det er yderst vigtigt at disse bindinger mellem vægge, dæk og stolper er bundet sammen ellers kan det ikke fungerer i Strusoft.

Endelig tegning konverteret fra Revit til Strusoft. Man kan nu definere lasterne på konstruktionen. Før denne konvertering er det dog vigtigt at man definerer materialernes densitet og tykkelser. F.eks kan stolperne i revit ikke bare kaldes ”120x120 cement” men skal kaldes ”120x120” og ”C30/37” ellers kan strusoft ikke forstå konstruktionen.

Illustrationer i strusoft

Til venstre ses konstruktionen og dens bærende vægge og stolper, og til højre ses den analytiske model med lasternes påvirkning af bygningen. Det er især nedbøjninge

41 Konklusion, dansk case: Evner og digital kommunikation blev for alvor sat på prøve her i de digitale dage. De programmer som vi har bearbejdet bygningskroppen i er utrolig intelligente, der hvor der kan opstå ”knuder” på linjen er når programmerne med hvert deres sprog, skal være kompatible og forstålige overfor hinanden. Revit: Har nogle særdeles gode egenskaber når det drejer sig om tilpasning og udformning af bygningskroppen. Det er dog tydelige at Revit ikke er opbygget som et statisk analyserende program, det kommer til udtryk når bygningsdelene skal forbindes inde i programmet. Her ser det ud som om alle linjer er forbundet, men når man zoomer ind kan man se at der er brud mellem linjerne. Den nemme bearbejdning af bygningskroppen kan dog hænge sammen med, at vi har et stort kendskab til programmet i forvejen. Revit et helt sikkert et godt program, men man skal være meget opmærksom på koblingerne mellem bygningsdelene. I Revit er der endvidere mulighed for at påfører de forskellige bygningsdele parametre, så man kan lave en ret hurtig visualisering af de formodede bærende eller afstivende konstruktioner. Det kræver dog et godt kendskab til statik, da programmet ikke selv kan definerer bygningsdelene. Informationerne kan også kun bruges i revit. Strusoft: Er meget matematisk bygget op med koordinatsystemer og akser, her kan det være en smule svært at bearbejde formen mens det at kombinerer laster og koblinger er ret enkelt. Der er dog en oplæring periode før man begynder at blive lidt ”dus” med programmet. Der er nogle rigtig gode visualiseringer og programmet har en god overskuelighed. Som før nævnt er det et ingeniør program og ikke på samme måde intuitivt som eks. Revit. Features som film og last visualisering. Revit @ Strusoft: Hvis der skal trækkes informationer fra Revit til et Statisk analyserende program, kræver det at det tegnede har til hensigt at skulle bruges analytisk. Det vil sige at man ikke kan tage et hvilket som helst projekt og overfører det til et andet program. Tanken er romantisk, men det virker til at være langt i mellem den måde programmerne kommunikerer og fungerer indbyrdes på. Det betyder i praksis at der skal opbygges en simpel 3d model med henblik på at synliggøre det bærende system.

Nu er tre spændende dage med fokus på det digitale byggeri vel overstået og vi står tilbage med de første erfaringer fra en hel afdelings involvering i aktiviteterne. Det har været en hel anderledes måde at tænke læring på og det der fremstår klart er, at vi skal have fokus på de forventninger, vi har til både arrangementets værdi og de studerendes udbytte. Der var stor forskel i den forhåndsviden vore studerende havde. I bær-workshoppen havde vi studerende fra 1.-5. semester og et par IP’er med stor interesse for sagen. 1. og 2. semesterstuderende var helt nye i tankegangen og stod helt på bar bund. Det skabte en del forvirring og usikkerhed hos disse studerende. Det blev ikke bedre af at vore foredragsholdere måtte melde afbud i sidste øjeblik. Ærgerligt, men Jens overtog rollen og gav et fint indspark til de studerende. Foredragene på øverste etage var af stor værdi for de studerende. Fx var der en flok 1. semester studerende som fik løftet en lille flig af den basale viden og dermed bedre kunne deltage i den efterfølgende brainstorm over emnet. I forhold til at være innovativ og kreativ var det et stort problem for de studerende, at de følte sig ”uden for”. Men som det kan ses af resultatet var det glimrende forslag de studerende nåede frem til. Selvsagt kan man ikke forvente, at de studerende revolutionerer verden i løbet af tre dage, men i forhold til deres egen viden tror vi, at DDD har været givende og en igangsætter hos mange. Den traditionelle tænkning blev brudt og der blev skabt grundlag for nye tankemønstre. Der var lagt på til at ”problemer” fra casene skulle løses i workshopperne, men der kom ingen problemer! Vi havde i bær-workshoppen lavet et program, som aktiverede de studerende og dermed ramte problemet ikke så dybt hos os. Dog havde vore studerende, der arbejdede med at overføre casene til Strusoft problemer med at få de data de skulle bruge fra casene ovenpå. De var garvede studerende og tog sagen i egen hånd. Strusoft grupperne fik meget ud af at have tre dage til rådighed, hvor de kunne arbejde sig frem til værdifulde erfaringer med programmet. Fremadrettet tror vi, det vil være en god ide at opdele de studerende lidt mere og fx give dem mulighed for at arbejde med Revit og Acad koncentreret i disse dage. Det kunne sagtens kombineres med innovation og kreativitet – selvfølgelig med BIM for øje. Vi havde også god erfaring med at inddrage innovationsholdet i udarbejdelsen af programmet for dagene. Det gjorde, at vi havde en tanke med, hvad vi ville bruge dem til og at vi kunne bakke hinanden op. Vi tror også, at det ville være en god ide at starte med at give de studerende en basal viden omkring, hvad BIM egentlig er. Det ville fjerne meget usikkerhed. Om denne viden skal tilføres de studerende inden DDD eller i starten af dage har vi ikke taget stilling til. Alt i alt har vi haft tre udbytterige dage. Se selv i denne antologi og døm :-)

422

Refleksion på tre digitale dage i bær-workshoppen

Dette er et forsøg på at skildre både proces og produkt fra De Digitale Dage 2013 i workshoppen, hvor omdrejningspunktet var bærende konstruktioner. Gennem hele forløbet har jeg forsøgt at dokumentere processen gennem fotos. Disse fotos og lidt beskrivende tekst som forklaring håber vi i lærergruppen kan synliggøre de arbejdsprocesser vore engagerede studerende gennemgik. Resultatet af anstrengelserne er ligeledes synliggjort i denne antologi. Grupperne sendte deres fremlæggelse til redaktøren og hvorefter de er indsat uredigeret i denne antologi. John Nygård Christensen Jens Buch (Red.) Lilli-Ann Thomsen Leth