Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
BIM - modelowanie i obliczanie konstrukcji II
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Zbigniew Kacprzyk, mgr inż. Przemysław Czumaj
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Przedmioty do wyboru
Kod przedmiotu:
1080-BU000-MSP-0565
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Razem 50 godzin = 2 ECTS: ćwiczenia komputerowe 30 godz.,przygotowanie do zajęć, prace zaliczeniowe 20 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Razem 50 godzin = 2 ECTS: ćwiczenia komputerowe 30 godzin, sprawdzanie prac studentów 20 godzin + konsultacje.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Razem 50 godzin = 2 ECTS: ćwiczenia komputerowe 30 godz.,przygotowanie do zajęć, prace zaliczeniowe 20 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe30h
Wymagania wstępne:
Przedmiot przeznaczony jest dla studentów zainteresowanych komputerowym wspomaganiem projektowania konstrukcji w środowisku BIM. Zalecany dla studentów wszystkich specjalności.
Limit liczby studentów:
60 osób
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest omówienie podstawowych zasad modelowania konstrukcji budowlanych: konstrukcji prętowych (2D, 3D) i powierzchniowych (płyty, powłoki), definicji i klasyfikacji obciążeń, kombinacji obciążeń. Program nauczania obejmuje kurs użytkowania programu Autodesk Robot Structural Analysis Professional, obliczenia statyczne i dynamiczne, krytyczną interpretację wyników, automatyzację przygotowania modelu obliczeniowego na podstawie modelu 3D+ BIM. Po zaliczeniu przedmiotu student powinien umieć zastosować zdobytą wiedzę w pracy zawodowej, dalszych studiach oraz umieć krytycznie ocenić poprawność i wiarygodność obliczeń komputerowych.
Treści kształcenia:
• Klasyfikacja ustrojów konstrukcyjnych; modele obliczeniowe budowli - podstawowe pojęcia, ograniczenia programów komputerowych (analiza liniowa a nieliniowa), obliczenia statyczne i dynamiczne; programy komputerowe dedykowane obliczeniom konstrukcji budowlanych. • Pojęcie elementu skończonego i podziału konstrukcji na elementy, kiedy obliczenia MESem są przybliżone, itp. • Podstawy pracy z programem Robot Structural Analysis - typy zadań, materiały, normy, dokładność, jednostki, ... . • Konstrukcje prętowe – płaskie (2D) i przestrzenne (3D); definicja prętów, modelowanie połączeń (węzłów) i podpór, materiały, charakterystyki przekroju. • Obciążenia konstrukcji - rodzaje obciążeń, obciążenia powierzchniowe i liniowe, kombinacje. • Konstrukcje powierzchniowe - definicja geometrii płyt i powłok (kiedy płyta a kiedy powłoka): definicja konturów, otworów, definicja materiału; podpory (podpory punktowe, słupy, liniowe, powierzchniowe); podział na elementy skończone (tzw. siatkowanie) konstrukcji płytowych – różne metody podziału, adaptacja (zagęszczanie), siatki (ręczne i automatyczne), siatka regularna, analiza zbieżności wyników dla różnych gęstości i rodzajów siatek. • Konstrukcje prętowo-powierzchniowe, zasady modelowania, pojęcie offsetu, ograniczenia w modelowaniu. • Model BIM 3D, model analityczny BIM, metody przekazywania modeli w BIM, formaty danych. • Problemy automatyzacji obliczeń na podstawie modelu BIM, współosiowość elementów konstrukcji. • Krytyczna ocena wyników dla konstrukcji prętowych i płytowych – interpretacja sił i reakcji; wykresy sił, przemieszczeń i reakcji; mapy, izolinie i wartości w elementach skończonych. Ocena wiarygodności wyników. • Wymiarowanie wg. Eurokodów. W czasie zajęć przekazana zostanie elementarna wiedza z zakresu stosowanej metody obliczeniowej przez system Robot Structural Analysys umożliwiająca zrozumienie ogólnych zasad modelowania i umiejętnej (odpowiedzialnej) interpretacji wyników. Bez tej podstawowej wiedzy stosowanie programu typu Robot jest ryzykowne - użytkownik nie umie sprawdzić poprawności przyjętego modelu i poprawności wyników. Harmonogram zajęć: 1. Wprowadzenie do zajęć, omówienie regulaminu przedmiotu. Samodzielne zadanie – modelowanie 3D prostej konstrukcji z zadanego tematu. 2. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Zaawansowane opcje programu Revit 2020. 3. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Modelowanie 3D stropu opartego na słupach i ścianach, działanie z modelem analitycznym, tymczasowe szablony widoku, zadawanie obciążeń i transfer do Robota, obliczenia w Robocie – statyka. 4. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Modelowanie 3D: dodanie kolejnych elementów do modelu stropu – np. belek, łączenie geometrii, zmiana kolejności łączenia, utworzenie grupy elementów (cała kondygnacja), powielenie grup na kolejne kondygnacje, utworzenie dodatkowych typów grup, inne przekroje elementów na wyższych kondygnacjach. 5. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Praca własna: utworzenie modelu analitycznego poprzednio zamodelowanego budynku wielokondygnacyjnego, obliczenia i sprawdzenie poprawności w programie Robot 6. Sprawdzian 1 - stworzenie geometrii w Revicie, obliczenie w Robocie 7. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Wymiarowanie elementów żelbetowych w Robocie Obliczenia w Robocie c.d. – wyznaczanie ugięcia iteracyjnego, wpływ rozmiaru siatki i zarysowania na ugięcie Powrót z wynikami z Robota do Revita 8. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Modelowanie zbrojenia – tworzenie w Revicie, import z programu Robot. 9. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Modelowanie zbrojenia cd. / modelowanie konstrukcji stalowych. 10. Prezentacja (15 min.) – podstawy modelowania MES Modelowanie konstrukcji stalowych cd. 11. Sprawdzian 2 – modelowanie konstrukcji żelbetowych / stalowych. 12. Praca z edytorem rodzin (Revit): stworzenie rodziny słupa o nietypowym przekroju, stworzenie rodziny otworu drzwiowego. 13. Parametry w programie Revit: parametry projektu, parametry współdzielone, automatyczne opisywanie elementów (oznaczenia),zestawienia, tworzenie, sortowanie, uzupełnianie parametrów z poziomu zestawień. 14. Sprawdzian 3 – edytor rodzin, parametry 15. Poprawy, wpisy do indeksu
Metody oceny:
Aktywne uczestnictwo w zajęciach oraz wykonanie projektu zaliczeniowego.
Egzamin:
nie
Literatura:
[1] Materiały internetowe dla programu Autodesk Robot Structural Analysis; [2] Materiały internetowe dla programu Autodesk Revit; [3] G.Rakowski, Z. Kacprzyk, Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, OWPW, Warszawa 2016; [4] Z. Kacprzyk, BIM in structural modeling and calculations. In: Theoretical Foundations of Civil Engineering. Structural Mechanics, VII . Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warsaw 2016, pp. 9-20.; [5] materiały autorskie na stronie WWW przedmiotu.
Witryna www przedmiotu:
bimdesign.il.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
W przedmiocie omawiane są podstawy modelowania konstrukcji budowlanych dla potrzeby procesu BIM. Student otrzyma niezbędną wiedzę z zakresu modelowania geometrycznego i analitycznego konstrukcji. Pozna zasady modelowania, weryfikacji i walidacji. Zapozna się z nowoczesnym oprogramowaniem.
Weryfikacja: Przedmiot wymaga aktywnego uczestniczenia w zajęciach w pracowni komputerowej oraz wykonania kilku eksperymentów z modelowania i analizy konstrukcji.
Powiązane efekty kierunkowe: K2_W10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U1
Umiejętność modelowania geometrycznego konstrukcji z wykorzystaniem nowoczesnego oprogramowania. Umiejętność obliczania konstrukcji z weryfikacją i walidacją.
Weryfikacja: Przedmiot wymaga aktywnego uczestniczenia w zajęciach w pracowni komputerowej oraz wykonania kilku eksperymentów z modelowania i analizy konstrukcji.
Powiązane efekty kierunkowe: K2_U08
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U05