構造設計者のための BIM 活用法 ~ 構造モデリングから構造解析へ ~ オートデスク株式会社 AEC ソリューションソリューションコンサルタント 川崎育将
BIMで実現するまちづくり 建設革命2011アジェンダ 基本計画 合意形成 加速する BIM 活用 CAD GIS と BIM を活用したインフ ラ 施設維持管 理 BIM ワークフロー に基づく 建物の 環境性能評価ソ リューション コミュニケーショ ンで劇的に設計効 率を高めよう BIM 建設ビジュアライ ゼーションを加速さ せる包括的 BIM ソ リューション 意匠設計 インフラ 維持管理 3 次元モデルで劇的 に変わる道路設計業 務 BIM による設備設計 革命 構造設計者の ためのBIM活 用法 設備 構造設計
セッションのキーワード 構造設計 BIM 構造モデル / 解析との双方向連携 Autodesk Revit Structure Autodesk Robot Strucual Analysis Professional
構造設計 BIM 構造設計 (30.4%) と 設備設計 (26.3%) は 2008 年調査と比べて伸びている 活用率としては意匠設計より低いものの 2008 年はそれぞれ 16.4% 6.3% だったので この 2 年間での BIM の活用が急激に増えたことがうかがえる ( 資料抜粋 )
構造設計 BIM また 構造解析 (11.7%) や 空調 風解析 (CFD) (10.5%) 照明解析 (105.%) エネルギー解析 (8.2%) など シミュレーション業務での活用も それぞれ勤務先の約 1 割で行われていることが分かった これらの解析に用いるソフトは IFC 形式などを使って BIM モデルとの問でデータ交換できるものが増えている それを反映した結果と言えそうだ ( 資料抜粋 )
構造設計 BIM
構造設計 BIM 従来の手法 効率化と整合性 ( 構造設計 ) リアルタイムの並行作業 意匠 構造解析 整合性? 修正 変更 伏図 軸組図 断面図リスト Phase-1 Phase-2 Phase-3 意匠 構造解析 伏図 修正 変更 整合性! 軸組図 断面図リスト 設備
構造設計 BIM 意匠構造設備 業務プロセスの効率化 構造解析伏図軸組図断面図リスト 建設プロセスの効率化
Autodesk Revit ファミリとデータ連携 現在のデータ連携 IFC/dwg/dxf?? IFC/dwg/dxf?? 意匠構造設備 Revit Architecture Revit Structure Revit MEP Revit のデータ連携 シームレスな連携
構造設計 BIM 意匠構造設備 業務プロセスの効率化 構造解析伏図軸組図断面図リスト 建設プロセスの効率化
構造モデリング (Revit Structure)
Revit Structure におけるプロセスの変化 Drafting Building Information Modeling 必要なときに必要な図面を描く 必要なときに必要な情報を付加または取り出し 図面やデータとしてリポートする Images courtesy of Graef, Anhalt, Schloemer and Associates, Inc.
構造モデルと構造図 各種伏図 3D モデルを 所定の位置 方向 ( 角度 ) から投影
構造モデルと構造図 軸組図 3D モデルを 所定の位置 方向 ( 角度 ) から投影
断面リスト作成機能 ( 開発中 ) 従来は断面図を作成し ビューに貼付けて断面図リストを作成するしかできませんでした この拡張機能は プロパティの値を基に 梁 大梁 柱などの要素の断面図ビューを自動で作成することができます パラメータ設定後 拡張機能で断面図ビューが作成され シートに配置されます シートは テンプレートドキュメントに基づいて作成することができます
パラメトリック変更管理図形 注釈 数値などのデータを同期し 変更を一元管理
モデリング 鉄筋
構造解析 - 解析モデル 3D モデル 解析モデルと構造モデルを分けて考えることができるため 実際の構造計算に必要な解析フレームモデルと構造モデルを実装 解析モデル
構造解析 - 荷重 荷重 線荷重 面荷重 荷重ケース 組み合わせ 境界条件の設定
Revit Extensions 機能 配筋 シミュレーション Robot Structural Analysis 鉄骨の接合 AutoCAD Structural Detailing Bridges( 橋梁 ) 読み込み / 書き出し モデル作成 (RAC RME と同様 ) その他 (RAC RME と同様 )
解析機能 (Revit Extensions) 概念設計シミュレーション 梁 フレーム スラブ トラス
構造解析との連携 (Robot+ 日本仕様 )
ワークフロー 構造設計者ワークフロー 従来構造設計 モデル作成構造検討図面作成 解析ソフト CAD システム 構造設計業務 材料 通り芯 階高 断面 柱 梁 壁入力 荷重入力 計算 断面再検討 調整 断面検討 高度な構造解析 伏図 軸組図 断面リスト 詳細図 BIM 構造設計 Revit Structure(RST) 解析ソフト RST 図面作成モデル作成構造検討図面作成 設計時間短縮 構造図 Robot Structural Analysis Revit Structure 施工 工程 積算等
Autodesk Robot Structural Analysis(Robot) とは? Robot は BIM(Building Information Modeling) のコンセプトを採り入れた 建築構造設計と土木構造設計のための構造解析ツールです Autodesk Robot Structural Analysis は構造モデルの作成から解析実行 解析結果の確認までを単体で完結することができます また Revit Structure で作成したモデルを使用したシームレスな構造解析 構造設計も可能です
解析 (Robot) との双方向連携 モデル (Revit Structure)
Autodesk Robot Structural Analysis Benefits コラボレーション Revit Structure との双方向性リンク スピード 様々な自動メッシュ作成機能による有限要素法での解析 汎用性 諸外国の設計コードの利活用 Image Courtesy of RobsonWoese, Inc.
主な解析機能 フレーム解析機能 (2D/3D) 静的線形 FEM 解析材料非線形解析幾何学的非線形解析 Pデルタ効果プッシュオーバー解析 ( 保有耐力計算 ) モーダル解析スペクトル応答解析地震 時刻暦応答解析周波数応答解析座屈解析
フレーム 2D/3D 解析および断面算定 はり トラス ラーメンなどの実際の構造に合わせて 支持条件 荷重条件 部材などの設定を行い 応力解析を行います 2 次元機能と 3 次元機能 ( 立体骨組解析 ) を搭載しています さらに 断面形状から断面性能計算を行います
FEM 解析
SS3 リンク作成 ( 開発中 ) 開発背景 オートデスクは構造 BIM を推進するにあたり 日本の構造解析ソフトウエアと連携することが 建築構造設計者の課題である よってユニオンシステムの Super Build/SS3 ( 以下 SS3 と称す ) の解析結果と Revit Structure( 以下 RST と称す ) のモデルを双方向に連携し かつその情報から断面図リストの作成を行う 図 2 断面図リスト 図 1 構造解析との連携イメージ図 注 ) 今年度は柱 梁の双方向連携を作成しています
構造設計 BIM 従来の手法 効率化と整合性 ( 構造設計 ) リアルタイムの並行作業 意匠 構造解析 整合性? 修正 変更 伏図 軸組図 断面図リスト Phase-1 Phase-2 Phase-3 意匠 構造解析 修正 変更 整合性! 双方向連携 伏図 軸組図 双方向連携 効率化!! 双方向連携 設備 断面図リスト
まとめ オートデスクの構造設計 BIM 意匠 Revit Architecture 構造 Revit Structure 設備 Revit MEP 解析 Robot Structural Analysis 日本仕様プログラム構造解析ソフトウエア 意匠 設備 解析と連携を図りかつ モデリングから作図までを行う構造設計者のプラットフォームを目指します
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