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Gebäudemodule

Optionen G und H zu CEDRUS


Mit den Gebäudemodulen geht CEDRUS in die dritte Dimension und erlaubt durch Aufeinanderstapeln von CEDRUS-Platten die Erzeugung von Gebäudemodellen. Nebst visueller Kontrollen und Massenauszügen werden damit auch Berechnungs­modelle für das Herunterrechnen von vertikalen und horizontalen Lasten angeboten, und es lassen sich 3D-Modelle für Erdbebenberechnungen mit STATIK erzeugen.


Rendering eines Gebäudes
Rendering eines Gebäudemodells

Option G

Mit der Option G lassen sich aus CEDRUS-Platten geometrische Gebäudemodelle entwickeln. Als direkter Nutzen ergeben sich damit bequeme visuelle Kontrollen des erzeugten Gebäudes und es lassen sich Massenauszüge, geordnet nach verschiedenen Kriterien, generieren. Unterstützt wird unter dieser Option auch das Herunterrechnen von vertikalen Lasten, womit die Importlasten zur Analyse der einzelnen Geschossplatten automatisch zur Verfügung stehen. Die Option dient ferner als Basis für die Option H, unter welcher weitere Berechnungsmodelle angeboten werden.


Das geometrische Gebäudemodell

  • Es umfasst alle geometrischen Daten eines Gebäudes sowie die Baustoffeigenschaften der einzelnen Bauelemente.
  • Die Eingabe basiert auf CEDRUS-Platten, wie sie vom Basismodul her bekannt sind.
  • Diese können direkt als Geschossplatten dienen oder als Musterplatten zum Generieren mehrerer gleicher Geschosse verwendet werden.
  • Das Gebäude entsteht durch Aufeinanderstapeln von Platten mit Angabe der zugehörigen Koten.
  • Eine Einführung von Platten in verschobener und gedrehter Position ist möglich (Beispiele: zwei Häuser auf gemeinsamer Parkgarage, Terrassenhaus).
  • Die grafische Darstellung des Gesamtgebäudes oder von beliebig definierbaren Teilsystemen in verschiedenen Darstellungsarten erlaubt bequeme visuelle Kontrollen.
  • Mit dem generierten Massenauszug (Flächen, Volumen Massen) der Decken, Wände und Stützen am ganzen Gebäude bekommt man schnell eine Übersicht über wichtige Gebäudedaten.
  • Eingabe schiefer Stützen
  • Berücksichtigung von Wandöffnungen
  • Exakte Massenermittlung (lichte Höhe)
  • Globale Verwaltung der Einwirkungskategorien, benutzerdefinierte Kategorien und Faktoren
 geometrische Daten eines Gebäudemodells
Geometrische Daten eines Gebäudemodells


Rendering eines Terrassenhauses
Rendering eines Terrassenhauses


Rendering eines Gebäudemodells
Rendering eines Gebäudemodells


Rendering eines Gebäudemodells
Rendering eines Gebäudemodells

BIMlink - Building Information Modeling

  • Einlesen von 3D-BIM-Dateien im IFC-Format (Versionen 2x3 und 4) und im Allplan-XML-Format (Option AP erforderlich)
  • Generierung der Geschossstruktur für das Berechnungsmodell aus dem 3D-Modell
  • Bei 3D-BIM-Modellen mit hoher Qualität:
    Direkte Generierung des Gebäudemodelles. Pro Geschoss können Platten, Stützen, Wände, Unterzüge und Auf- sowie Nutzlasten für das Berechnungsmodell erzeugt werden.
  • Bei 3D-BIM-Modellen mit geringer Qualität:
    Erzeugung von intelligenten 2D-Geschossplänen. Effiziente Konstruktion der Geschossdaten in CEDRUS durch Datenübernahme aus diesen Hintergrundplänen.
  • Bei fehlendem 3D-BIM-Modell:
    Definition der Geschossstruktur und geschossweiser Import von DXF/DWG-Plänen. Schnelle Konstruktion der Geschossdaten in CEDRUS basierend auf diesen Hintergrundplänen (Option CV erforderlich).
  • Update der 3D-BIM-Daten: Erkennung und Anzeige von Änderungen der BIM-Daten in 3D und 2D (Geschossplan). Darstellung von neuen, veränderten oder gelöschten Bauteilen zwecks schneller Anpassung der relevanten Geschossdaten.
  • Export der Gebäudegeometrie in eine Datei im IFC-Format.
  • Generierung der Geschossstruktur für das Berechnungsmodell aus
geometrische Daten eines Gebäudemodells
BIM Architekturmodell


Rendering eines Terrassenhauses
BIM Geschoss

Das Herunterrechnen vertikaler Lasten

  • Dies erfolgt vollautomatisch mit dem Plattenstapelmodell (geschossweises Ermitteln der Fusskräfte in den Wänden und Stützen; Weiterreichen derselben an die aufnehmenden Geschossplatten).
  • Nach dem Herunterrechnen können die Geschossplatten analysiert und ihre Bewehrungen bemessen werden.
Vertikale Lasten herunterrechnen
Vertikale Lasten herunterrechnen

Wandpfeiler aus Stahlbeton (mit FAGUS (A) Lizenz)

  • Berechnungsverfahren basierend auf Spannungsfeldern
  • Bessere Ausnutzung der verteilten Bewehrung
  • Bemessung von Erdbebenwänden auch ohne Knotenbewehrung möglich.
  • Bequeme Bewehrungseingaben für Wände bzw. Wandpfeiler oder das ganze Gebäude in einer Tabelle mit unterstützender Strukturgrafik.
  • Schnelle Erkennung der kritischen Wände und Wandpfeiler des Gebäudes mit wenigen Benutzereingaben.
  • Konstruktion der detaillierten Bewehrung mit Stabdurchmesser und -abständen.
Vertikale Lasten herunterrechnen
Wandpfeiler mit Spannungsfeldern

Stahlbetonscheiben (mit Option S)

  • Wandscheiben mit grossen Öffnungen und Abfangscheiben mittels FE-Methode direkt im Plattenstapelmodell berechnen.
  • Bestimmung der Bewehrung auf Basis der Geometrie-, Material- und Lastdaten aus dem Plattenstapelmodell.
  • Mit der Option H lassen sich auch Erdbebenwände untersuchen.
Stahlbetonscheiben
Stahlbeton-Wandpfeiler in der 3D-Strukturansicht und im Bemessungsdialog mit Bewehrungsdetails

Bemessung von Stahlbetonstützen (mit PYRUS Lizenz)

  • Sämtliche Stützen werden in einer Tabelle erfasst und können von dort aus bearbeitet, bemessen oder nachgewiesen werden.
  • Stützen gleicher Geometrie werden gruppiert und gemeinsam behandelt. Unterstützt wird auch eine zusätzliche Untergruppierung nach Normalkraftbereichen. Damit können Gebäude auch mit vielen Stützen effizient und praxisgerecht bemessen werden.
  • Die Analysen erfolgen auf der Basis des Hochbau-Moduls von PYRUS (siehe hier).
PYRUS-Dialog
PYRUS-Dialog für Stützenbemessung

Hochbausteifigkeit

Das Plattenstapelmodell bestimmt bei aktivierter Hochbausteifigkeit die Steifigkeitswerte von Wänden und Stützen automatisch aus der Konfiguration der untenstehenden Elemente. Dies führt zu realistischen Durchbiegungen und Fusskräften von Wänden und Stützen.


Option H

Die Option H basiert auf der Option G und stellt weitere Berechnungsmodelle zur Verfügung. Es lassen sich damit horizontale Lasten (Wind, Erdbeben, ...) herunterrechnen, Mauerwerkswände überprüfen (erfordert Lizenz für MURUS) und Modelle für Erdbebenanalysen mit dem Programm STATIK generieren.


Das Herunterrechnen horizontaler Lasten

  • Auf jede Geschossmembran lassen sich horizontale Lasten einführen.
  • Erdbebenersatzkräfte können mit vordefinierten Spektren automatisch generiert werden.
  • Das Herunterrechnen erfolgt, wie bei vertikalen Lasten, über ein Plattenstapelmodell, d.h. die Lasten werden geschossweise durch ein Gleichgewichtsmodell auf die Wände und Stützen entsprechend deren Steifigkeiten übertragen und ans nächste Geschoss weitergeleitet.
  • Pro Wandscheibe kann festgelegt werden, ob sie horizontale Kräfte aufnehmen kann oder nicht.
  • Genaue dynamische Massen
  • Stabile STATIK-Modelle (optimierte Geometrie)
  • Grafische Ausgabe des Spektrums
Horizontale Lasten

Die Überprüfung von Mauerwerkswänden

  • Mauerwerkswände können automatisch für eine Reihe von Belastungskombinationen (aus vertikalen Lasten, Windlasten, Erdbebenlasten, ...) gem. SIA-Norm 266 überprüft werden.
  • Der Nachweis erfolgt mit Hilfe des Programms MURUS, das hierfür automatisch aufgerufen und mit den benötigten Daten versorgt wird (erfordert MURUS-Lizenz).
  • Ausgegeben wird pro Wand der Erfüllungsfaktor für konstante vertikale und variable horizontale Lasten, der von MURUS durch entsprechende Grenzlastberechnungen ermittelt wird.
  • Eine direkte und detaillierte Kontrolle aller Resultate ist durch ein Aufruf von MURUS mit automatischer Datenübergabe jederzeit möglich.
  • Mit der Zusatzoption MURUS-P zu MURUS kann die Erdbebensicherheit ganzer Gebäude mittels dem Pushover-Verfahren nachgeweisen werden.
Erfüllungsfaktoren


Überprüfung von Mauerwerkswänden mit MURUS

Das Erzeugen von Modellen für Erdbebenanalysen mit STATIK

  • Cubus erachtet ein geeignetes räumliches Stabwerksmodell in den meisten Fällen als bestes Modell für Erdbebenanalysen, wie sie nach den SIA-Normen verlangt werden.
  • Aus diesem Grund können mit dem Gebäudemodul vollständige Stabmodelle für Erdbebenanalysen mit STATIK generiert werden.
  • Das zu generierende Modell kann in verschiedener Hinsicht beeinflusst werden. So kann etwa ein reines Kragwandmodell ohne Berücksichtigung der Plattensteifigkeiten oder ein Rahmenmodell mit Einbezug von Unterzügen und Plattenstreifen erzeugt werden. Oder es können mehrere Wandsegmente zu einem Wandpfeiler gruppiert werden. Ferner ist es möglich, Wände zu bezeichnen, die keine horizontalen Kräfte aufnehmen sollen.
  • Nebst den Strukturdaten werden auch die Belastungen und Massen an STATIK übertragen, so dass dort direkt mit den Analysen begonnen werden kann.