Moderní BIM nástroje pomáhají již nyní celé řadě společností vytvářet komplexní modely pozemních staveb. Vylepšení, které přinesla nová verze Tekla Structures 2019i například v podobě nových entit (loftová deska, loftový plech apod.), posouvají hranici BIM modelování zase o kousek dál. Kromě již výše zmíněných pozemních staveb se ale BIM dostává stále častěji do projektů infrastruktury. Pomocí moderního nástroje Bridge Creator a dalších funkcí programu Tekla Structures je možné vytvořit 3D BIM model mostu efektivně, přesně a rychle.

Novinky v Tekla Structures 2019i

Program Tekla Structures představuje s každou novou verzí i nové nebo vylepšené nástroje pro efektivnější modelování a zdokonalení výkresové dokumentace. Mezi vylepšení, která pomáhají při modelování patří například novinka ve formě efektivnějšího zachytávání bodů v modelu a graficky zvýrazněné směry pohybu v ortogonálním režimu, kdy každá ze 3 os X, Y a Z mají svou specifickou barvu. Na první pohled lze tedy poznat, kterým směrem dochází k posunu objektu.

Tekla se řadí mezi Open BIM nástroje určené pro vytváření konstruovatelného a přesného 3D BIM modelu. Každý nástroj, který chce být Open BIM musí uživateli poskytovat možnost doplňovat informace k jednotlivým objektům (sloupy, nosníky, plechy, šrouby apod.). Tekla Structures umožňuje svým uživatelů doplňovat libovolné UDA (uživatelem definované atributy) již mnoho verzí. V aktuální verzi 2019i ovšem došlo k výraznému usnadnění práce s těmito UDA. Celá práce s UDA je přesunuta do bočního panelu, kam se postupně přesouvají veškeré dialogy. Tímto přesunem se usnadnil přístup k informacím, které dané prvky obsahují. Uživatel si může zobrazit jednotlivé skupiny atributů nebo si zobrazit pouze ty atributy, které obsahují informaci, přičemž ty prázdné zůstávají skryty. Práci s UDA výrazně usnadňuje a automatizuje nástroj Organizátor, který slouží k vytváření struktury celé konstrukce a zároveň dokáže automaticky zapisovat zvolené UDA, dle daných parametrů.

Modely tvořené ve verzi 2019i mohou obsahovat novou entitu zvanou loftový plech nebo loftová deska. V zásadě se jedná o stejný objekt, rozdíl je pouze v materiálu. Loftový plech, jak už název napoví je nástroj pro ocelové konstrukce, naproti tomu deska je zaměřena na ty železobetonové. Jedná se o prvek, který je tvořen deformovanou nebo zakřivenou plochou. Pro vytvoření je potřeba mít dva konstrukční objekty, například oblouk a přímku, mezi kterými se loft vytvoří. Po vytvoření je samozřejmě možné prvek dále upravovat, například změnou poloměru u obloukových segmentů nebo posunem řídících bodů u přímých hran.

Obrázek 1 - Nový nástroj loftový plech umožňuje vytváření zdeformované geometrie na základě konstrukčních objektů Tekla Structures. Po vytvoření takovéto geometrie je možné dále tvar editovat a upravovat pomocí přímé manipulace jednotlivých bodů.

Další nástroj umožňující vytvářet složitější geometrii betonových konstrukcí se nazývá „Úprava geometrie“. Tento nástroj umožňuje uživateli zadávat vnitřní hrany objektu a následně podél těchto hran objekt deformovat. Uživatel tak může vytvořit libovolně složitou geometrii, kterou následně vyztuží jedním z dostupných nástrojů pro betonové konstrukce.

Nástroje pro efektivní modelování mostních konstrukcí

Konstrukce mostů nebo tunelů, obecně liniových staveb, nejsou geometricky snadno definovatelné. Jejich geometrie je definována průřezem, který se mění v závislosti na výškovém i polohovém uspořádání. Tekla Structures poskytuje několik nástrojů, které umožňují uživateli definovat právě takovouto složitou geometrii, kterou je možné v případě betonových konstrukcí vyztužit.

Přímé propojení Tekla Structures a Grasshopper

První z možností, jak vytvořit tuto složitou geometrii je přímé propojení programu Tekla Structures a Grasshopper. V kombinaci s obecným 3D modelářem Rhinoceros je možné vytvořit prakticky jakoukoli geometrii, kterou je možné následně převést přímo do modelu Tekla Structures. Je možné vytvářet objekty s obecnou geometrií nebo nativní objekty programu Tekla, jako je sloup, nosník nebo plech. Obecnou geometrii betonového objektu je možné následně vyztužovat a vytvářet další navazující detaily.

Beam Extruder – využijte k modelování excel

V programu Tekla Structures mohou uživatelé využívat funkcí Beam Extruderu již několik let. Nedávno však došlo k zásadnímu vylepšení této aplikace. Tento nástroj slouží k převedení informací z excelovské tabulky do 3D modelovacího prostředí. Tabulka excel musí obsahovat 2 základní informace. První z nich jsou souřadnice bodů, které diskrétně určují osu vedení dané konstrukce (může se jednat například o osu komunikace). Druhou informací je název parametrizovaného profilu, který se nachází mezi danými body. Tyto informace se načtou do aplikace Beam Extruder, kde je možné dále zadat hodnoty odsazení, zarovnání a podobně. Následně Beam Extruder vytvoří segmenty konstrukce, které jsou navzájem ořezány tak, aby na sebe navzájem plynule navazovaly. Vznikne tedy soustava nosníků s daným parametrickým profilem. Následně je možné tuto soustavu hromadně vyztužovat pomocí maker vytvořených přesně pro tento účel. Takto nástroj fungoval až donedávna. Současná verze umožňuje vytvořit takzvaný BREP objekt, nejedná se tedy již o soustavu nosníků ale o plnohodnotný 3D objekt. Tuto BREP geometrii je možné dále vyztužovat pomocí nástrojů k tomu určených.

Důležitým faktem zůstává, že 3D geometrie vytvořená v Tekla Structures, je plně propojena s excelovskou tabulkou. Dojde-li tedy k aktualizaci informací v tabulce, dojde k aktualizaci geometrie i v Tekla Structures.

Obrázek 2 - Nová verze Beam Extruderu umožňuje zvolit, jestli se má vytvořit konstrukce ze segmentů nebo se má vytvořit jediný BREP objekt. Obě tyto varianty je možné následně vyztužovat.

Bridge Creator – zcela nový nástroj

Pod vedením mostního inženýra s mnohaletou zkušeností Gabriela Nevese vznikl v programu Tekla Structures unikátní nástroj pro tvorbu geometrie liniových konstrukcí. Bridge Creator dokáže načítat externí data (například XML soubory), která reprezentují vedení jednotlivých linií konstrukce. Dále je možné nadefinovat parametrické profily samotné nosné konstrukce, nebo například vedlejších pomocných konstrukcí. Tyto profily si pak drží, v předem nadefinovaných staničeních, vzdálenost od linií mostovky. Tímto způsobem vzniká plně parametrizovaný průběh geometrie konstrukce vázaný na linie, poskytnuté například silničáři.

Po vytvoření tvaru mostovky přichází etapa detailování a vyztužování železobetonové konstrukce. Tekla Structures obsahuje několik nástrojů jak pro ruční vyztužování, tak pro vyztužování pomocí komponent.

Obrázek 3 - Bridge Creator načítá externí reference vedení komunikace. K tomuto vedení je parametricky nadefinován průřez samotné nosné konstrukce a případně i vedlejších konstrukcí.

Závěr

V poslední době se mluví o povinnosti vytvářet nadlimitní veřejné zakázky pomocí BIM, lépe řečeno BrIM. Tato povinnost má začínat od roku 2022. Mostní konstrukce jednoznačně patří mezi tyto nadlimitní zakázky. Tekla Structures nabízí nástroje, které jsou schopny vytvářet jak geometrii těchto konstrukcí, tak nejrůznější detaily včetně svodidel, zábradlí a odvodnění. V neposlední řadě Tekla Structures samozřejmě disponuje nástroji pro vyztužování těchto železobetonových konstrukcí. Program Tekla Structures není omezen materiály ani profily, proto je možné zpracovávat všechny typy mostních konstrukcí, jak železobetonové, tak ocelové.