3D projektování mostů

• Foto

MOTIVACE PRO 3D PROJEKTOVÁNÍ

3D model může poskytnout velmi cenné informace např. o tvaru konstrukce a návaznostech jednotlivých prvků, umístění do terénu, ale má využití i pro přesné výměry a rozpočtování. Řada údajů z 3D modelu může také posloužit pro statický výpočetní 3D model. Přesný geometrický 3D model je podkladem pro vytyčení konstrukce a také podklad pro zhotovitele a jeho stavební mechanizaci. Mosty jsou specifické konstrukce unikátní svou geometrií a osazením do terénu, závislostí tvaru konstrukce na směrovém a výškovém vedení trasy, klopení, které se může měnit mimo most, ale i na mostě. Tato specifika je potřeba mít na zřeteli při projektování a obzvlášť v prostorovém modelování. Dále budou uvedeny 2 projekty, kde bylo využito 3D projektování pro tvorbu projektové dokumentace mostních konstrukcí. V prvním případě se jedná o prováděcí projekt Mostu na silnici III/4975 přes D55 aktuálně zpracovávaný firmou Viapont s. r. o. Druhou stavbou je Most 202-00 na C.I/75 nad Váhom v km 1,795 projektovaný firmou Cemos s. r. o. 

SO 201 MOST NA SILNICI III/4975 PŘES D55

Jedná so o 3 polový předpjatý most směrově i výškově v oblouku. 3D model mostu byl vytvořen pomocí programu Easy Bridge. Model obsahuje všechny důležité části, tzn. NK, spodní stavbu, terén. Na 3D modelu se ověřila podjezdná výška pod mostem, z objemových prvků se vygenerovaly výkazy materiálů vč. kubatur zemních prací a model dále bude využit pro vytyčení konstrukce. Most i překračovaná dálnice jsou v podélných i příčných sklonech a spodní hrana NK je s náběhem u střední podpěry. I proto byl zvolen přístup s využitím programového nástroje Easy Bridge, který využívá analytický přístup k vytváření 3D modelu a podle definovaných parametrů trasy, klopení a hran dokáže spočítat přesnou geometrii mostní konstrukce. Výhodné bylo také využití již jednou vytvořených dat trasy komunikace z programu RoadPac. Vlastností analytického geometrického modelu je také možnost stanovení výšky pilíře tak, aby respektovala výškové uspořádání NK včetně prostoru pro případné ložisko. Podobné funkce bylo využito pro automatický výšky založení základů pilířů.

MOST 202-00 NA C.I/75 NAD VÁHOM V KM 1,795

Jedná se o 15polovou předpjatou komorovou konstrukci výšky 2,7 – 5,5 m, která je složená ze dvou dilatačních celků. Nosná konstrukce bude budovaná metodou letmé betonáže a betonáží po etapách na pevné skruži. Most překračuje koryto řeky Váh a jeho inundační pásmo. Podkladem pro tvorbu 3D modelu byla DSP dokumentace. Byl vytvořen komplexní 3D model pro nosnou konstrukci i spodní stavbu, vč. terénu a dalších objektů, které s mostem souvisejí. Model byl doplněn o předpjaté kabely, odvodnění, ložiska. 3D model posloužil jako podklad pro vygenerování kompletního výkazu výměr. Předpětí (výškové vedení) se vykreslilo v programu AutoCad do vygenerovaného podélného řezu z 3D modelu. Pomocí programového nástroje Easy Bridge a EasyCad se kabely vyexportovaly do výpočetního programu. Po výpočtu se upravené vedení kabelů importovalo zpět jako dwg soubor a aktualizovalo se původní vedení v Easy Bridge a doplnilo se směrové vedení a kotevní oblasti. Pomocí Easy Bridge je možné generovat výkresy i výkazy předpětí i po jednotlivých fázích výstavby.

Spodní stavba je modelována z těles. V rámci návrhu spodní stavby se neřešily pouze tvary pilířů a opěr, násypové kužele, výkopy, ale i další návazné konstrukce a objekty. Jednalo se např. navazující komunikaci cyklostezky, revizní schodiště, vývařiště apod.

Do 3D modelu byl doplněn i návrh odvodnění s využitím zabudovaného nástroje pro normový výpočet odvodnění. Odvodňovače byly vykresleny jako 3D objekty vč. tvarovek pro odvodnění izolace. Uložení NK na spodní stavbu je realizováno pomocí dvojice hrncových ložisek. Ve 3D modelu byla vygenerována pomocí funkce, která respektuje natočení ložisek a generuje současně i nálitky na spodní líc NK.

Součástí 3D modelu jsou také ŽB monolitické římsy, svodidla a protihlukové stěny. Byl vytvořen kompletní výkaz výměr ze všech grafických objektů 3D modelu. Tento výstup je vygenerován v tabulkové formě v programu MS Excel. Výkazy jsou generovány přímo z grafických objektů (linie, plocha, objem) a propojeny s položkami použitého třídníku.

ZÁVĚR

Postupy, které podporují 3D projektování jsou dnes dostupné v různých komerčních programech. Zvolené programové nástroje použité na dva výše uvedené projekty dostatečně prokázaly výhody modelování mostů jako 3D objektů ve stupních prováděcích dokumentací. Samotný přínos není jen na straně projektanta, kdy z přesného 3D modelu dokáže rychle generovat vše, co stavba potřebuje, ale především na straně zhotovitele, který má díky 3D modelu podklad pro řízení stavby. Velkou výhodou jsou automatizované výkazy napojené na grafické objekty, které poskytnou velmi přesný podklad pro rozpočet.

3D Bridge Modelling in Relation to Bim of Infrastructure Buildings
3D modelling of infrastructure constructions is related to the requirements for BIM model. BIM represents a new approach to creating, handling and using of data which originates in the project and is to be usable for everyone involved in the project, i.e. also for an investor during operation throughout lifespan of the construction. 3D model is one of the possibilities of presenting a designed construction and it is an important (albeit not the only one) component of BIM model.

Autoři

• Ing. Perháč Ondřej
• Ing. Michna Marek