IFC Datenaustausch

Der Datenaustausch basiert auf der IFC Version IFC 2x3.

Koordinatensystem

Im IFC Produktmodell zeigt die z-Achse des globalen Koordinatensystems üblicherweise von unten nach oben. Dies steht im Gegensatz zur der in InfoCAD benutzten Konvention. Damit nach dem Export oder dem Import nicht alle Objekte auf dem Kopf stehen, werden diese im Verlaufe beider Vorgänge mit einem Winkel von 180° um die globale x-Achse gedreht. Falls sich daraus in der praktischen Anwendung Probleme ergeben, wäre es möglich, durch eine entsprechende Programmerweiterung, die Richtung der z-Achse abweichend von der jetzigen Konvention festzulegen.

Import

Der Datenimport besteht aus zwei Funktionsbereichen:

• Import von Berechnungsmodellen (Stabwerke bzw. Modellobjekte)
• Import der Geometrie von Bauwerkselementen

1. Import von Strukturmodellen (Stabwerke bzw. Modellobjekte)

Der Import erfolgt für die in der Austauschdatei gespeicherten und vom Benutzter ausgewählten statischen Berechnungsmodelle (IfcStructuralAnalysisModel). Die folgende Tabelle zeigt die behandelten Objekte.

Beispiel

Die folgenden Abbildungen zeigen den Import eines Stabwerkes aus der Datei ’gtstrudl_physical.ifc’. Quelle: http://cic.nist.gov/vrml/cis2.html (NIST, National Institute of Standards and Technology)

Dialog zur Auswahl der Importdaten	Importiertes Stabwerk

Die Datei beinhaltet ein Berechnungsmodell mit dem Namen ’Loads and Results Exported from GTSTRUDL’ und gleichzeitig Bauwerkselemente verschiedener Typen, deren Import abgeschaltet wurde. Zum Import von Stabwerken muss entweder der FEM- oder RSW-Statikmodus aktiviert sein.

2. Import der Geometrie von Bauwerkselementen

Für diesen Funktionsbereich kommen in der Austauschdatei gespeicherte Objekte des Konstruktionsmodells in Frage, deren Typ von IfcBuildingElement abgeleitet ist. Das sind zum Beispiel IfcBeam, IfcColumn, IfcSlab und IfcWall(StandardCase). Berücksichtigt werden nur Objekte mit der geometrischen Darstellung ‘SweptSolid', 'Clipping', 'Brep' und 'MappedRepresentation'. In InfoCAD werden daraus spezielle Zeichnungsobjekte erzeugt, die es erlauben, insbesondere die Geometrie der Bauwerkselemente weiter zu verwenden. Mit den Fangmodi ’Ende’, ’Mitte’ und ’Normale’ können z. B. ausgezeichnete Punkte zur Bestimmung von Abmessungen oder zur Konstruktion von Modellobjekten benutzt werden.

Beispiel

Bauwerkselemente aus der Datei ’gtstrudl_physical.ifc’. Quelle: http://cic.nist.gov/vrml/cis2.html
(NIST, National Institute of Standards and Technology)

Die obige Abbildung zeigt einige weitere Eigenschaften, die zusätzlich zur Geometrie der Bauwerkselemente importiert werden. Dazu gehören

• GlobalId: Identifizierung des Bauwerkelementes
• Name, Descrip.: Bezeichnungen
• Material: Zugeordnete Materialbezeichnung
• LoadBe(aring): Zeigt an ob das Element Belastung trägt (1) oder nicht (0)

Umwandlung in Modellobjekte

Importierte Zeichnungsobjekte, deren geometrische Darstellung auf der Extrusion einer Grundfläche basiert (IfcExtrudedAreaSolid) und deren Ursprung in

• IfcBeam
• IfcColumn
• IfcMember
• IfcSlab
• IfcWall(StandardCase)

besteht, können mit Hilfe des Programms in Modellobjekte umgewandelt werden (’Umwandeln’ im Kontextmenü, FEM-Statikmodus). Die linienförmigen Bauteile werden dabei zu Rändern mit der Bedeutung ’Freier Stab’. Der erzeugte Stabquerschnitt entspricht der für die Grundfläche verwendeten Profildefinition. Objekte mit dem Ursprung IfcSlab und IfcWall, deren Grundfläche aus einem Polygonzug mit genau vier Punkten besteht, werden in Modellflächen konvertiert.

Die folgende Abbildung zeigt einen Teil der Bauwerkselemente aus der Datei ’AC-90Smiley-West-14-07-2005.ifc’, sowie die daraus erzeugten Modellflächen.
Quelle: http://www.iai.fzk.de/www-extern.

Geometrie der Bauwerkselemente

Modellobjekte unverschnitten

Da die Modellobjekte durch die Wand- bzw. Plattenachsenflächen gebildet werden, ergeben sich normalerweise Klaffungen zwischen den Nachbarobjekten (siehe Detail). Zur Abhilfe werden alle Objekte während der Umwandlung miteinander verschnitten und gegebenenfalls geringfügig verkleinert oder vergrößert. Falls bei übereinander stehenden Wänden, z. B. aufgrund von wechselnden Wandstärken, die Wandachsen nicht zusammenpassen, müssen unter Umständen nicht lotrechte Übergangsflächen eingebaut werden. Zusätzlich werden nahe am Rand liegende Öffnungen angepasst.

Mit den beschriebenen Zusatzoperationen erreicht man einen verbesserten Zusammenhang der Modellobjekte. Dadurch wird in vielen Fällen eine manuelle Nachbearbeitung vermieden. Die folgenden Abbildungen zeigen die verschnittenen Modellobjekte und das auf deren Grundlage generierte Elementnetz.

Modellobjekte verschnitten

Generiertes Elementnetz

Export

Die Exportfunktion betrifft zur Zeit nur die Daten von räumlichen Stabwerken:

• Statisches Berechnungsmodell ohne Ergebnisse
• Konstruktionsmodell mit den Objekten IfcBeam, IfcColumn

Mit InfoCAD exportiertes Stabwerk dargestellt in IfcViewer (Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für angewandte Informatik)

InfoCAD_IFC