Allplan 2020

“Weltneuheit: Modellieren, berechnen und konstruieren von Brücken mit einer einzigen BIM-Lösung.”

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Queensferry Crossing, Schottland

Die Queensferry Crossing in der Nähe von Edinburgh in Schottland ist eine Schrägseilbrücke mit drei über 200 m hohen Pylonen. Sie steht für eines der größten Infrastrukturprojekte in Europa und dank den Ingenieuren von Leonhardt, Andrä und Partner (LAP) und Allplan Engineering für eine hochmoderne Bewehrungsplanung in 3D.

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Taminabrücke

Die Taminabrücke ist mit einer Bogenspannweite von 265 Metern, der Überbaulänge von 417 Metern und einer Höhe von 220 Metern über Talgrund die größte Bogenbrücke der Schweiz.

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Allplan Bridge Features

Modellerstellung ohne Kompromisse

Allplan Bridge wurde von anerkannten Experten, dem Allplan Infrastructure Team aus Graz, speziell auf die Anforderungen im Brückenbau zugeschnitten. Erstellen Sie auf einfache Weise exakte parametrische 3D-Modelle selbst von komplexen Geometrien mit hohem Detaillierungsgrad. Dazu definieren Sie Achsen und Querschnitte, leiten davon Variablen ab und extrudieren diese über die gesamte Brückenlänge. Die variablen Parameter werden über Tabellen oder Formeln eingegeben. Der Anwender definiert lediglich einen typischen Querschnitt, die Varianten werden dann automatisch und fehlerfrei berechnet. Einfacher und schneller kann man ein komplettes 3D-Modell einer Brücke nicht erstellen.

Querschnitte definieren

Über die Eingabe definieren Sie einen beliebigen Querschnitt und legen die Geometrie mit ihren Abhängigkeiten und Variablen fest. Diese parametrischen Querschnitte lassen sich jederzeit anpassen und können als Vorlage gespeichert und wiederverwendet werden.

Modellierung von Verbund- und Stahlbrücken

Bei der Definition des Querschnittes können standardisierte und sich wiederholende Profile wie z.B. die Längssteifen bei Stahl- und Verbundquerschnitten mühelos parametrisch positioniert werden. Das zu referenzierende Profil wird zuerst in einem separaten Querschnitt parametrisch definiert oder aus der Benutzerbibliothek importiert. Danach werden die Position und die Anzahl der Elemente definiert und entlang einer Querschnittskante automatisch platziert. Der Anschluss zwischen Profil und Querschnittskante wird ebenfalls automatisch angepasst.

Vorspannung leicht gemacht

Mit Allplan Bridge lässt sich eine Vielzahl von Spannkabeltypen einfach modellieren: mit sofortigem und nachträglichem Verbund, intern und extern, längs, quer und vertikal, sowie auch mit nicht standardisierter Geometrie. Auf Basis von benutzerdefinierten 3D-Kabelpunkten generiert der Anwender automatisch die Geometrie eines Spannkabels entlang der Brückenkonstruktion. Jeder 3D-Punkt wird durch die Position entlang der Achse und Position im Querschnitt mit Bezug auf einen Referenzpunkt festgelegt. Zusätzlich lassen sich Winkel und Radius in Grund- und Aufriss vorgeben. Ausgewählte Parameter können als variabel definiert werden. Bei der Detailberechnung des Spannkabelverlaufs werden die variablen Parameter von der Software automatisch so gewählt, dass die Reibungsverluste beim Spannen minimal sind. Um die Lage des Spannkabels in der Querschnittsebene einfacher festlegen zu können, steht im Querschnitt ein spezielles Punktraster zur Verfügung. Dieses Punktraster erleichtert das Kopieren und Spiegeln des Spannglieds in Längs- und Querrichtung.

Spannvorgänge in Allplan Bridge planen

Für jedes im Modell festgelegte Spannkabel kann ein Spannvorgang definiert werden. Zur Verfügung stehen die Spannaktionen Spannen, Keilschlupf und Nachlassen. Diese Aktionen können sich auf den Anfang, das Ende oder beide Seiten des Spannkabels gleichzeitig beziehen. Um den Eingabeaufwand gering zu halten werden typische Spann-Sequenzen als „Spanngruppen“ unter einem benutzerdefinierten Namen festgelegt. Per Drag&Drop werden die Spannkabel der entsprechenden Gruppe zugeordnet und gemäß der Gruppendefinition automatisch vorgespannt. Zusätzlich lassen sich die Werte für einzelne Spannglieder individuell anpassen.

Vierte Dimension - Definition des Bauablaufs

Die Zeit als 4. Dimension wird einfach durch die Definition des Bauablaufes berücksichtigt. Der Bauplan wird in mehrere Bauphasen aufgeteilt und weiter auf einzelne Aufgaben, wie z.B. Betonieren und Aushärten, Spannen der Spannkabel, etc. Die betroffenen Bauteile werden den Aufgaben interaktiv zugewiesen.

Automatische Ableitung des statischen Modells

Dank bahnbrechender Technologie generiert Allplan Bridge das statische Modell automatisch aus dem geometrischen Modell heraus. Arbeitsaufwand und Fehleranfälligkeit werden dadurch enorm reduziert. Der Ingenieur behält die volle Kontrolle, indem er gezielt festlegen kann, welche Bauteile zum Tragverhalten beitragen und welche nur Lasten darstellen oder ob ein Stab- oder Trägerrostmodell verwendet werden soll.

Bauablaufberechnung

Allplan Bridge analysiert den definierten Bauablauf und erzeugt in einem automatisierten Prozess alle notwendigen Definitionen, wie Lastfälle, Elementaktivierungen und Berechnungsaktionen. Das beinhaltet auch die Daten zur Berechnung nichtlinearer zeitabhängiger Effekte wie Kriechen und Schwinden. Dabei ist völlige Transparenz gewährleistet. Der Ingenieur behält jederzeit die volle Kontrolle über die generierten Elemente und die Übersicht über die Ergebnisse.

Zusätzliche Lasten aufbringen

Das Gewicht und die Position von Eigenlasten aus nichtragenden Elementen (wie Gehweg, Fahrbahn usw.) werden automatisch aus dem geometrischen Modell abgeleitet. Der Benutzer muss nur die Zeit angeben, zu der das Element installiert wird und die Last wird entsprechend aufgebracht. Andere Zusatzlasten, wie Temperaturunterschiede oder Wind, können ebenfalls komfortabel definiert und angewendet werden.

Überlagerung

Die Benutzerfreundlichkeit der Überlagerung in Allplan Bridge ist bahnbrechend. Die schematische Definition der Überlagerung kombiniert maximale Flexibilität mit optimaler Übersicht. Es ist möglich, mehrere Spannungskomponenten in benutzerdefinierten Spannungspunkten auszuwählen und eine spannungsführende Überlagerung durchzuführen. Der Überlagerungsprozess ermöglicht außerdem das Speichern von zugehörigen Schnittgrößen zwischen verschiedenen Elementen.

Berechnung von Querschnittswerten

Die Berechnung von Querschnittswerten ist ein wesentlicher Schritt bei der Generierung eines Analysemodells. Alle Querschnittswerte sowie die Schubeinheitsspannungen für die definierten Querschnitte werden automatisch berechnet, sobald die entsprechende Berechnungsoption aktiviert wurde. Unterstützt werden alle Typen und beliebige Geometrien von Querschnitten (monolithische und Verbundquerschnitte, volle und offene Querschnitte, Querschnitte mit einer oder mehreren Öffnungen sowie dünnwandige Querschnitte). Die Steifigkeitsmatrix der einzelnen Stabelemente wird unter Berücksichtigung der errechneten Querschnittswerte, der Stabgeometrie und der Materialkennwerte automatisch erstellt.

Durchführung der statischen Berechnung

Für alle zuvor im Bauablauf automatisch und manuell definierten Berechnungsaktionen wird eine globale statische Berechnung basierend auf der BernoulliBalkentheorie durchgeführt. Die Theorie wurde erweitert, um auch die Änderung des Querschnitts korrekt zu berücksichtigen. Darüber hinaus wird die nichtlineare Berechnung von zeitabhängigen Effekten unter Beachtung der genormten Bemessungsregeln durchgeführt.

Zeit sparen durch parametrische Positionierung

Um das Brückenmodell mit weiteren Details wie etwa Lichtmasten oder Ankerkörpern der Vorspannkabel zu ergänzen, können in Allplan Bridge auch Objekte aus der Allplan Engineering Bibliothek referenziert werden. Dazu werden in Allplan Bridge Referenzpunkte mithilfe von Variablen entlang des Brückenverlaufs definiert und über den entsprechenden Namen mit dem Objekt in der Allplan-Bibliothek verknüpft. Bei der Übergabe des parametrischen Modells an Allplan Engineering werden dann an diesen Referenzpunkten die entsprechenden Objekte positioniert. Bei jeder Aktualisierung des Modells wird auch die Position dieser Objekte automatisch angepasst.

Reibungsloser Datenaustausch

Der Import z.B. von Klothoiden und Höhenlagen aus der Verkehrsplanung als Basis für die Auslegung der Brückenachse erfolgt bei Allplan Bridge im Sinne des openBIM-Gedankens problemlos über die offene BIM-Plattform Allplan Bimplus. Der Brückenbauingenieur muss die Daten lediglich übernehmen und kann sofort mit der Brücken-Planung beginnen. Die Weitergabe des kompletten Brückenmodells an eine Statik-Lösung erfolgt direkt über Allplan Bridge. Für den Datentransfer nach Allplan Engineering für eine weitere Detaillierung, Vorspannung, Bewehrung und Planerstellung besteht ebenfalls eine direkte Schnittstelle.

Änderungen im Handumdrehen erledigt

In jedem Brückenprojekt sind Änderungen am Modell an der Tagesordnung. Diesen Prozess bekommen Sie mit Allplan Bridge schnell und zuverlässig in den Griff. Denn das parametrische Modell bildet eine ideale Grundlage für das einfache Anpassen sämtlicher Parameter. Dabei muss die Änderung nur an einer Stelle vorgenommen werden. Alle damit verknüpften Elemente werden automatisch angepasst. Wenn sich also die Geometrie einer Achse ändert, passt sich die ganze Brückengeometrie automatisch an. Bei einer Änderung eines Bausegments passen sich alle mit diesem Bausegment verknüpften Elemente an.

Komfortabel in der Bedienung

Im Vergleich zu CAD-Software aus dem Bereich Maschinenbau oder einer Planung in 2D ist das Arbeiten mit Allplan Bridge sehr komfortabel und speziell auf die Vorgehensweise im Brückenbau zugeschnitten, was wesentlich zur Optimierung der Arbeitsgeschwindigkeit beiträgt. Zudem lässt sich Allplan Bridge auf mehreren Bildschirmen gleichzeitig anwenden. Allplan Bridge passt dabei seine Benutzeroberfläche selbständig an die jeweilige Monitorgröße und -auflösung an und ist auch für den Einsatz mit besonders leistungsfähigen, hochauflösenden Geräten (4K/UHD mit 3840x2160 Pixeln und mehr) hervorragend geeignet.

Eingaben gehen niemals verloren

Damit Ihnen bei langwierigen Arbeitsprozessen die Daten immer sicher zur Verfügung stehen, ist in Allplan Bridge eine Datenbank hinterlegt, die laufend Änderungen speichert und die bestehenden Daten automatisch ergänzt. Damit wird sichergestellt, dass Ihre Eingaben niemals verloren gehen.

Technischer Support durch Brückenbau-Experten

Im technischem Support für Allplan Bridge berät Sie ein Team von Experten mit mehr als 30 Jahren Erfahrung. Aufgrund des tiefgreifenden Fachwissens rund um Brückenbau und Softwareentwicklung sowie einer Vielzahl erfolgreich durchgeführter, anspruchsvoller Brückenprojekte ist das Allplan Infrastructure Team aus Graz weltweit anerkannt. ALLPLAN-Kunden profitieren von umfassendem Support, Training und Beratung.

ALLPLAN Infrastructure GmbH
Andreas-Hofer-Platz 17/4, 8010 Graz, Austria
Telefon: +43 316 269786


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