Quo vadis BIM im Tiefbau

Transkript

1 Quo vadis BIM im Tiefbau 25 Jahre Baugrund Dresden 65 Jahre Peter-Andreas von Wolffersdorff Dr.-Ing. Thomas Voigt Ed. Züblin AG Zentrale Technik

2 1 Einleitung Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

3 1 Einleitung Es wird geschätzt, dass % der weltweiten technologischen Informationskapazität digital war Albert Uderzo, Egmont Verlag 2007 waren es bereits 94 % [Digitalisierung#Wikipedia.org] Wie nutzt das Bauwesen diese Kapazität??? 3 BIM- Digitalisierung Was ist das? Warum BIM BIM im Tiefbau Quo Vadis Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

4 1 Einleitung Digitalisierungsgrad der 100 größten Unternehmen in Österreich nach Branchen im Jahr zwischen 2009 und 2013 (1 = minimal digitalisiert, 4 = stark digitalisiert, ) 4 BIM- Digitalisierung Was ist das? Warum BIM BIM im Tiefbau Quo Vadis Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

5 WISSENSTAND IM PROJEKT./. PROJEKTFORTSCHRITT 5 Warum BIM

6 WISSENSTAND IM PROJEKT./. PROJEKTFORTSCHRITT 6 Warum BIM

7 BIM WAS BIN ICH UND WARUM? Client Coordinator 7 Warum BIM

8 BIM IM TIEFBAU / SPEZIALTIEFBAU Erweiterte Möglichkeiten durch digitale Datengenerierung, Datenerfassung und integre Datenweitergabe Design CAD-Modell Leistungsverzeichnis Ausschreibung Vergabe Bauablaufplanung Absteckung Maschinensteuerung Leistungserfassung der Maschinen Aufmaß Controlling Abrechnung Instanthaltung db-bauzeitung.de 8 BIM im Tiefbau

9 BIM IM TIEFBAU / SPEZIALTIEFBAU Erweiterte Möglichkeiten durch digitale Datengenerierung, Datenerfassung und integre Datenweitergabe Design CAD-Modell Leistungsverzeichnis Ausschreibung Vergabe Bauablaufplanung Absteckung Maschinensteuerung Leistungserfassung der Maschinen Aufmaß Controlling Abrechnung Instanthaltung db-bauzeitung.de 9 BIM im Tiefbau

10 BIM CAD-MODELL WIEDERVERWENDBARKEIT VON BAUTEILEN Definition und Erstellung einzelner strukturierter Bauteilelemente Vergabe projektspezifischer Eigenschaften und Parameter Zusammenstellen der verschiedenen Elemente zu einem Gesamtmodell Ausschnitt einiger Spezialtiefbauelemente 10 BIM im Tiefbau Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

11 MODELLBASIERTES ARBEITEN IM SPEZIALTIEFBAU Grundkonzept der objektorientierten 3D-Modellierung Eigenschaften: Verfüllung Bohrloch Radius / Durchmesser Bohrung (Mengenermittlung) Länge Bohrloch (Mengenermittlung) Höhe Betonplombe (Mengenermittlung) Gesamtlänge der Bohrung Volumina und Materialgüten für Verfüllungen und Plombe (Mengenermittlung) Anstehende Geländeoberkante (Mengenermittlung) Verfüllung Trägerfuß Anstehende Baugrubensohle (Mengenermittlung) Einbindetiefe (Mengenermittlung) Bohrgeschwindigkeit/-fortschritt (Terminplan) Betonplombe Textliche Ergänzungen, z. B. Statischer Schnitt Nr. (zus. Info) Bohrverfahren (zus. Info) 11 BIM im Tiefbau Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

12 MODELLBASIERTES ARBEITEN IM SPEZIALTIEFBAU Grundkonzept der objektorientierten 3D-Modellierung Grundobjekt Bohrung mit Betonplombe mit unterschiedlichen Parameterbelegungen: 12 BIM im Tiefbau Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

13 MODELLBASIERTES ARBEITEN IM SPEZIALTIEFBAU 13 BIM im Tiefbau

14 MODELLBASIERTES ARBEITEN IM SPEZIALTIEFBAU 14 BIM im Tiefbau

15 MODELLBASIERTES ARBEITEN IM SPEZIALTIEFBAU Besonderheit: Interaktion Boden und Bauwerk 15 BIM im Tiefbau

16 MODELLBASIERTES ARBEITEN IM SPEZIALTIEFBAU Besonderheit: Interaktion Boden und Bauwerk Einbindung in Auffüllung Einbindung in tragende Schicht zwei Softwareprodukte erforderlich noch keine automatische Erkennung 16 BIM im Tiefbau

17 PLANABLEITUNG FÜR DIE BAUSTELLE / AUSFÜHRUNG Schnittbearbeitung Rohschnitt aus 3D-Modell abgeleitet Aus- und Umarbeitung mit 2D- Elementen (Beschriftung, Modifikation)

18 BIM IST EINFACHER, KLARER, SCHNELLER, AKTUELLER, TRANSPARENTER, WIRTSCHAFTLICHER?! Abbildung / Visualisierung des Bauvorhabens (what you see is what you get) Dadurch: frühzeitige Fehlererkennung & Gewerkeabstimmung (Vermeidung von Kollisionen, Sicherstellung der Vollständigkeit) Kostenvermeidung Wiederverwendbarkeit der aufwändigen Objekte schnelle / einfache Durchführung von Änderungen Berücksichtigung / Auswertung / Verwendung aller im Modell erfassten Objekte / Bauteile / Daten in der gesamten Nachlaufkette (Kalkulation, Controlling, FM) Verknüpfung 3D 2D: Änderungen (in beide Richtungen) möglich Aber: die Methode BIM ist nur ein Hilfsmittel! Bodenmechanik muß man trotzdem noch beherrschen! 18 BIM im Tiefbau Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

19 BIM - Quo vadis [Quelle: 19 Quo Vadis Zentrale Technik (10/2014) Sendung mit der Maus-Heute: BIM Bastian/Sahrak

20 BIM QUO VADIS BIM ist die Chance zu einem kollaborativen Arbeitsstil zurückzufinden! 20 Quo Vadis

21 BIM QUO VADIS FÜR DIE SOFTWAREINDUSTRIE Intelligente, integre Schnittstellen Bodenmodelle müssen integriert werden Bodenmodell Statikmodell 21 Quo Vadis

22 BIM QUO VADIS FÜR DEN BAUHERREN Frühzeitiges Festlegung auf die Beteiligten 22 Quo Vadis

23 BIM QUO VADIS FÜR DIE FIRMEN / INSTITUTIONEN Betriebssytem BIM / Qualifikationen / Bediener / Arbeitsreihenfolge Arbeitsvorbereiter Kalkulator Prüfingenieur Konstrukteur Bauherr Statiker BIM-Koordinator 23 Quo Vadis

24 BIM QUO VADIS FÜR DIE BETEILIGTEN Vereinbarungen LOD Level of Details / Level of Development 24 Quo Vadis

25 BIM QUO VADIS FÜR DEN GESETZGEBER Geeignete rechtliche Rahmenbedingungen / Vertragsmodelle auch für öffentliche Vergabeverfahren schaffen 25 Quo Vadis

26 BIM QUO VADIS FÜR DEN BAUGRUNDGUTACHTER 26 Quo Vadis

27 BIM ANALOGON FINITE ELEMENTE ~ Quo Vadis

28 BIM QUO VADIS FÜR DEN BAUGRUNDGUTACHTER BAUGRUND DRESDEN 28 Quo Vadis

29 BIM QUO VADIS FÜR BAUGRUND DRESDEN BIS 2041 Parameter Mohr- Coulomb -Model E, ν Hardening Soil Model with small-strain stiffness E p ref 50 ref, E, R ref 50 f, E, m ref ur, ϕ, c ϕ, c Dilatanz ψ ψ Festigkeitsparameter Steifigkeitsparameter Anfangsspannungszustand Durchlässigkeitsbeiwerte Steifigkeit bei kleinen Dehnungen γ/γ, K 0, OCR, POP K x, k y - γ/γ, K 0, OCR, POP K x, k y G ref 0, γ 0,7 OCR = Over consolidation Ratio POP = Pre-Overburden Pressure Ergebnis der Baugrunderkundung und -beurteilung: das 3D-Baugrundeigenschaftenvertragsmodell 29 Quo Vadis

30 BIM QUO VADIS FÜR BAUGRUND DRESDEN BIS 2041 Parameter Mohr- Coulomb -Model E, ν Hardening Soil Model with small-strain stiffness E p ref 50 ref, E, R ref 50 f, E, m ref ur, ϕ, c ϕ, c Dilatanz ψ ψ Festigkeitsparameter Steifigkeitsparameter Anfangsspannungszustand Durchlässigkeitsbeiwerte Steifigkeit bei kleinen Dehnungen γ/γ, K 0, OCR, POP K x, k y - γ/γ, K 0, OCR, POP K x, k y G ref 0, γ 0,7 OCR = Over consolidation Ratio POP = Pre-Overburden Pressure Ergebnis der Baugrunderkundung und -beurteilung: das 3D-Baugrundeigenschaftenvertragsmodell 30 Quo Vadis