GRADBENI VESTNIK september 20 05 GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE IN MATIČNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE Poštnino plačana pri pošti 1102 Ljubljana I Gradbeni vestnik GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE in MATIČNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE UDK-UDC 0 5 :6 2 5 ; ISSN 0017-2774 Ljubljana, september 2005, letnik 54, str. 209-236 Izdajatelj: Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), Karlovška 3,1000 Ljubljana, telefon/faks 01 422 4622 v sodelovanju z Matično sekcijo gradbenih inženirjev Inženirske zbornice Slovenije (MSG IZS), ob podpori Javne agencije za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije, Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani in Zavoda za gradbeništvo Slovenije Navodila avtorjem za pripravo člankov in drugih prispevkov • Uredništvo sprejema v objavo znanstvene in strokovne članke s področja gradbeništva in druge prispevke, pomembne in zanimive za gradbeno stroko. • Znanstvene in strokovne članke pred objavo pregleda najmanj en anonimen recenzent, ki ga določi glavni in odgovorni urednik. • Besedilo prispevkov mora biti napisano v slovenščini. Izdajateljski svet: ZDGITS: mag. Andrej Kerin izr. prof. dr. Matjaž Mikoš Jakob Presečnik MSG IZS: Gorazd Humar mag. Črtomir Remec doc. dr. Branko Zadnik FGG Ljubljana: doc. dr. Marijan Žura FG Maribor: Milan Kuhta ZAG: prot. dr. Miha Tomaževič Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez Duhovnik • Besedilo mora biti izpisano z znaki velikosti 12 pik z dvojnim presledkom med vrsticami. • Prispevki morajo imeti naslov, imena in priimke avtorjev ter besedilo prispevka. • Besedilo člankov mora obvezno imeti: naslov članka v slovenščini(velike črke); naslov člankov angleščini (velike črke); oznako ali je članek strokoven ali znanstven; nazive, imena in priimke avtorjev ter njihove naslove; naslov POVZETEK in povzetek v slovenščini; naslov SUMMARY, in povzetek v angleščini; naslov UVOD in besedilo uvoda; naslov naslednjega poglavja (velike črke) in besedilo poglavja; naslov razdelka in besedilo razdelka (neobvezno);..., naslov SKLEP in bese­ dilo sklepa; naslov ZAHVALA in besedilo zahvale (neobvezno); naslov LITERATURA in seznam lite­ rature; naslov DODATEK in besedilo dodatka (neobvezno). Če je dodatkov več, so dodatki ozna­ čeni še z A, B, C, itn. Sodelavec pri MSG IZS: Jan Kristjan Juteršek Lektorica: Alenka Raič Blažič Lektorica angleških povzetkov: Darja Okorn Tajnica: Anka Holobar Oblikovalska zasnova: Mateja Goršič Tehnično urejanje, prelom in tisk: Kočevski tisk Naklada: 3000 izvodov Podatki o objavah v reviji so navedeni v bibliografskih bazah COBISS in ICONDA (The Int. Construction Database) ter na httD ://www.zveza-daits.si. Letno izide 12 številk. Letna naročnina za individualne naročnike znaša 5500 SIT; za študente in upokojence 2200 SIT’ za družbe, ustanove in samostojne podjetnike 40.687,50 SIT za en izvod revije; zd ndročnike iz tujine 80 EUR. V ceni je vštet DDV. • Poglavja in razdelki so lahko oštevilčeni. • Slike, preglednice in fotografije morajo biti omenjene v besedilu prispevka, oštevilčene in oprem­ ljene s podnapisi, ki pojasnjujejo njihovo vsebino. Vse slike in fotografije v elektronski obliki (slikev običajnih vektorskih grafičnih formatih, fotografije v formatih .tif ali .jpg visoke ločljivosti) morajo biti v posebnih datotekah, običajne fotografije pa priložene. • Enačbe morajo biti na desnem robu označene z zaporedno številko v okroglem oklepaju. • Kot decimalno ločilo je treba uporabiti vejico. • Uporabljena in citirana dela morajo biti navedena med besedilom prispevka z oznako v obliki: (priimek prvega avtorja, leto objave). V istem letu objavljena dela istega avtorja morajo biti označe­ na še z oznakami a, b, c, itn. • V poglavju LITERATURA so uporabljena in citirana dela opisana z naslednjimi podatki: priimek, ime prvega avtorja (lahko okrajšano), priimki in imena drugih avtorjev, naslov dela, način objave, leto objave. • Način objaveje opisan s podatki: knjige: založba: reviie: ime revije, založba, letnik, številka, strani od do; zborniki: naziv sestanka, organizator, kraj in datum sestanka, strani od do; raziskovalna poročila: vrsta poročila, naročnik, oznaka pogodbe: za druge vrste virov: kratek opis, npr. v zaseb­ nem pogovoru. • Prispevke je treba poslati glavnemu in odgovornemu uredniku prof. dr. Janezu Duhovniku na naslov: FGG, Jamova 2, 1000 LJUBLJANA oz. janez.duhovnik@fgg.uni-lj.si. V spremnem dopisu mora avtor članka napisati, kakšna je po njegovem mnenju vsebina članka (pretežno znanstvena, pretežno strokovna) oziroma za katero rubriko je po njegovem mnenju prispevek primeren. Pri­ spevke je treba poslati v enem izvodu na papirju in v elektronski obliki v formatu MS WORD in v 8. točki določenih grafičnih formatih. Poslovni račun ZDGITS pri NLB Ljubljana: 02017-0015398955 Uredništvo Vsebina • Contents Članki • Papers stran 210 Viktor Markelj, univ. dipl. inž. grad., Rok Mlakar, univ. dipl. inž. grad., Dušan Rožič, univ. dipl. inž. grad. MOST ZA PEŠCE IN KOLESARJE PREKO DRAVE V MARIBORU - PRVONAGRAJENA NATEČAJNA REŠITEV PEDESTRIAN BRIDGE OVER DRAVA RIVER IN MARIBOR - PRIZEWINNING COMPETITION DESIGN stran 218 doc. dr. Marijan Žura, univ. dipl. inž. grad., mag. Jure Kostanjšek, univ. dipl. inž. grad. POSODOBITEV PARKIRNIH NORMATIVOV ZA MESTO LJUBLJANA UPDATE OF PARKING STANDARDS FOR THE CITY OF LJUBLJANA stran 224 Tomaž Pazlar, univ. dipl. inž. grad. PREGLED RAZŠIRITEV STANDARDA IFC NA PODROČJE STATIČNE ANALIZE KONSTRUKCIJ IFC EXTENSIONS FOR THE STRUCTURAL ANALYSIS 27. ZBOROVANJE GRADBENIH KONSTRUKTORJEV SLOVENIJE Koledar prireditev J. K. Juteršek, univ. dipl. inž. grad. Slika na naslovnici: 3D vizualizacija nove Studenške brvi čez Dravo v Mariboru, izdelano v Reichenberg Arhitektura Maribor MOST ZA PEŠCE IN KOLESARJE PREKO DRAVE V MARIBORU - PRVONAGRAJENA NATEČAJNA REŠITEV PEDESTRIAN BRIDGE OVER DRAVA RIVER IN MARIBOR - PRIZEWINNING COMPETITION DESIGN Viktor M arkelj, univ. dipl. inž grad., strokovni članek Rok Mlakar, univ. dipl. inž grad., UDK 625 7 4 5 1 Dušan Rožič, univ. dipl. inž grad. Projektivni biro Ponting d. o. o., Maribor Povzetek I V prispevku je prikazana zasnova in tehnična rešitev bodoče Studen­ ške brvi preko reke Drave v Mariboru, ki bo zamenjala dotrajano obstoječo brv na istem mestu. Na državnem javnem anonimnem natečaju, ki ga je septembra lani izpeljala Mestna občina Maribor, ki je tudi investitor projekta, je bila izbrana rešitev, ki smo jo v sodelovanju z arhitekturnim ateljejem Reichenberg Arhitektura iz Maribora izdelali v pro­ jektivnem biroju Ponting d.o.o. Novi most za pešce je zasnovan kot prostorsko jeklena paličje preko treh enakih razponov po 42 m (obstoječe podpore), skupne dolžine ca. 130 m in konstrukcijske višine 2,05 m. Širina mostu se spreminja od min. 3 m na sredini mostu do 5 m oziroma ( 2 . 2 + 1) m nad krajnimi podporami, svetla višina pod brvjo pa znaša min. 3 m. Gradnja objekta bo potekala s segmentno tehnologijo postopnega no­ riva nj a. Summary I The paper presents the conceptual design and technical solution of the future "Studenška brv" footbridge over Drava River in Maribor, which is to replace the present tired bridge at the same location. Ponting consulting engineering bureau and Reichenberg architecture atelier from Maribor won the first prize at the open national anonymous design competition for the bridge solutions, lead by the Maribor city commu­ nity, being also the main investor, in September 2004. The new footbridge is designed as a 2,05 m deep space truss structure over three spans of 42 m, measuring ca. 130 min lenght. The bridge changes in width from min. 3 m in the middle of the bridge, to 5 m respectively ( 2 . 2 + 1) m, at the abutments. The clear opening beneath the structure amounts min. 3 m. The bridge is to be build by incremental launching method. 1 • UVOD Studenška brv ali "Mali most", kot ga ime­ nujemo Mariborčani, ima v mestni zgodovini in v srcih ljudi iz mesta ob Dravi poseben prostor. Most za pešce, ki premošča reko Dravo na zgornjem robu mariborskega Lenta, danes žal kaže dokaj klavrno podobo. Izgublja se v sivi podobi utrujene in dotra­ jane konstrukcije, ki pešcu komaj omogoča varen prehod preko reke in go ne malokdaj pusti ravnodušnega, če ne celo razoča­ ranega. Na srečo je Mali most tik pred celovito pre­ novo, saj se je Mestna občina Maribor odlo­ čila, da namesto sanacije skoraj popolnoma dotrajane obstoječe Studenške brvi zgradi novo. Za pridobitev ustreznih rešitev je Mestna občina Maribor v sodelovanju z Zbornico za arhitekturo in prostor Slovenije in Društvom arhitektov Maribor septembra 2004 raz­ pisala in izpeljala javni, državni, anonimni, enostopenjski, projektni natečaj za idejno arhitekturno-konstrukcijsko rešitev Studen­ ške brvi čez reko Dravo v Mariboru ter arhitekturno-urbanistično ureditev desno- obrežnega dostopa do brvi iz Ruške ulice. Cilj natečaja je bil, da se na podlagi izbora najustreznejše rešitve pridobi projektna skupina za nadaljnjo izdelavo izvedbene projektne dokumentacije za Studenško brv in s tem podlage za ureditev desnega dravskega nabrežja in dostopa do brvi iz Ruške ulice. Skupno je bilo na natečaju oddanih 6 elabo­ ratov, strokovna ocenjevalna žirija pa se je prepričljivo odločila, da prvo nagrado podeli elaboratu, ki smo ga izdelali v podjetju Ponting inženirski biro d.o.o. v sodelovanju z arhitekturnim ateljejem Reichenberg Arhitek­ tura iz Maribora. 2 • ZGODOVINA STUDENŠKE BRVI Edini sedanji mariborski most, ki premošča Dravo na spodnjem nivoju - Studenška brv, ima pestro zgodovino. Za povezavo obrata Južnih železnic in velike stanovanjske koloni­ je (1864-1868) z mestom je bila 1885 zgrajena brv na sedanji lokaciji. Brv je imela tri prostoležeče ločno oblikovane palične nosilce z dvema lesenima stebriščema v Dravi. Narasla Drava je leta 1903 brv od­ nesla, pri čemer sta utonila tudi dva mestna stražnika. Mestna občina je brv naslednje leto obnovila z novimi zidanimi stebri v strugi reke Drave (slika 1). Slika 1 • Nekaj predvojnih razglednic brvi Na začetku vojne leta 1941 je jugoslovanska novil in jo uporabljal do leta 1945. Poleti ski otok narasla Drava brv zopet odnesla vojska brv razstrelila, okupator pa jo je ob- 1946 je zaradi izgradnje elektrarne Maribor- (slika 2). Slika 2 • Porušena brv Septembra 1948 so postavili novo brv v taki kot ograja. V statičnem smislu je konstrukcija približno 3 m. Na prečnikih leži tanka beton- obliki, kot stoji še danes. Gre za dva jeklena Gerberjev nosilec s členki v vmesnem polju s ska plošča z asfaltom kot pohodna površina polnostenska nosilca, ki se uporabljata tudi tremi razponi po dobrih 42 m ter svetle širine (slika 3). Slika 3 • Danes je brv prenizka in dotrajana do te mere, da obnova ni smiselna 3 • ZMAGOVALNA NATEČAJNA REŠITEV 42671 - KONSTRUKCIJSKA ZASNOVA BRVI Slika 4 • 3D vizualizacija bodoče Studenške brvi - Sekundarna jeklena konstrukcija, ki se montira na gradbišču na glavno konstruk­ cijo in podpira pohodno ploščo in ograjo. Ta konstrukcija je na glavno v celoti privija- čena, zaščitena pa z vročim cinkanjem ali pa izdelana iz nerjavnega jekla. - Pohodna plošča, ki je lahko lesena ali be­ tonska. 3.2 Glavna konstrukcija Glavna konstrukcija je prostorsko jekleno pa- ličje, sestavljeno iz treh vzdolžnih cevi, ena cev za zgornji pas in dve cevi z vmesnimi diagonalami in prečkami za spodnji pas. Paličje poteka neprekinjeno preko obstoječih podpor z razponi v osi konstrukcije 42 + 42 + 42 = 126 m. Trije enaki razponi so posledica prvotne kon­ strukcije mostu (3 prostoležeči nosilci) in niso najbolj ugodni za neprekinjeno konstrukcijo. Večje deformacije v krajnih poljih lahko rešu­ jemo z nadvišanjem ali večjo težo v srednjem polju (npr. injektiranje dela nosilnih cevi z betonom). Večjim osnim silam na kritičnih mestih se prilagajamo z različno debelimi stenami cevi. 3.1 Splošno Tako kot sedanja bo tudi nova brv namenjena izključno pešcem in kolesarjem. Niveleta brvi bo v konveksni vertikalni zaokrožitvi R = 4.000 m, s simetričnimi vstopnimi tan­ gentami v naklonu 5 % (slika 4). Nakloni na brvi se že po nekaj metrih zmanjšajo. Svetla višina pod konstrukcijo znaša min 3 m v kraj­ nih poljih in min 3,35 m v srednjem polju. Tlorisno bo brv v premi s svetlim prečnim profilom 3 m, ki se na krajši razdalji na obeh koncih mostu razcepi na dva dela po 2 .2 m (variantno tudi 2 .2 ,5 m). Glavno nosilno konstrukcijo, ki z rahlim vzpe­ njanjem pohodne površine izgine pešcu pod nogami, smo postavili v sredino. Pri oporniku smo pohodno površino razdelili na dva dela, obe hojnici se nato proti sredini mostu na koncu krajnih polj združita in tako nastane skupna pohodna površina nad sredino reke Drave. Prekladna konstrukcija brvi sestoji iz treh delov: - Glavna jeklena konstrukcija, ki je zvarjena in izdelana v delavnici v delih, ki so primerni za transport in za dokončno sestavljanje na gradbišču. Ta konstrukcija je izdelana iz konstrukcijskega jekla St 52-3 ter je zaščite­ na z antikorozijskimi premazi in končnim barvnim opleskom. Slika 6 • Detajl glavne konstrukcije nad vmesno podporo Slika 7 • Prečni prerez sekundarne konstrukcije Trikotno zasnovani prečni prerez je na zunaj enak po celotni dolžini objekta (slika 5), le nad vmesnimi podporami je dodan trikotno oblikovan podstavek, ki v vzdolžni smeri zmanjša skrajne obremenitve nad podporo, v prečni smeri pa ustvari dovolj široko podpira­ nje za primerno prečno in torzijsko togost (slika 6). Osni razmak zgornjega in spod­ njega pasu je 1,75 m, kar daje skupno kon­ strukcijsko višino 2,05 m, spodnji pasnici pa sta razmaknjeni za 1,50 m. Glavna konstrukcija je nadvišana s konstant­ no zakrivljenostjo R = 4.000 m. Prečke med spodnjim in zgornjim pasom so nameščene v ravnini pravokotno na os glavne konstrukcije. Zato so dolžine prečk enake po celotni dolžini mostu. Isto velja tudi za dolžine diagonal, kar poenostavi in poceni izdelavo. Vse cevi so okrogle: zgornji pas: 1 cev 0 298,5 mm, debeline sten 10-20 mm spodnji pas: 2 cevi 0 298,5 mm, debelina sten 8 -1 0 mm diagonale cevi 0 114,3 mm in prečke: debelina sten.8 -16 mm elementi pri 0 190 mm, podporah: 0 318 mm 3.3 Sekundarna konstrukcija - rebra Ogrodje, ki podpira pohodno ploščo, je bronasta konstrukcija in se v celoti montira na glavno konstrukcijo, ko je ta že na svojem končnem mestu (slika 7). Na priprav­ ljene nastavke se pritrdijo konzole skupaj z nosilnimi stebrički ograje, sledi še monta­ ža vzdolžnikov, zavetrovanja in pohodne površine. Pohodna površina je predvidena v leseni izvedbi, možna pa je tudi izvedba v betonu. Konzole s stebrički so narejene iz ploščatega jekla d = 8 mm s prirobnico na tlačenem robu. Prirobnica je lahko ploščato jeklo ali dovarjena okrogla cev. 3.4 Materiali in zaščita glavna S 355J2G 3(S t52-3N , konstrukcija Č.0563) zaščiteno s premazi skupne debeline min 240 pm v sivi kovinski barvi (ali po naknadni barvni študiji) sekundarna S 355 J2G 3(St52-3 N, konstrukcija Č.0563) vroče cinkano ali nerjavno RF 1.4301 barva cinkanja (srebrno) 3.5 Podporna konstrukcija Oporniki in stebri v rečni strugi se sanirajo sklad­ no z že narejenim projektom (injektiranje, jekle­ ni plašč ipd.). Zgornji deli podpor dobijo nove AB kape in se višinsko prilagodijo novi konstruk­ ciji, oporniki pa tudi po širini. Kljub sanaciji pod­ por je smiselno ohraniti velikost obtežbe, saj lahko večja stalna obtežba povzroča dodatne deformacije temeljnih tal, manjša stalna obtežba pa zmanjšuje varnost proti prevrnitvi. 3.6 Oprema in detajli Ograja je visoka 1,2 m, kar zagotavlja varnost kolesarjev (slika 8). Stebrički ograje so v rastru 2,2 do 2,3 m in so sestavni del sekundarne konstrukcije (rebra). Polnila so horizontalne palice ali mreža med okvirji. Širok naslon skriva razsvetljavo ter one­ mogoča plezanje otrok preko ograje. Možno je tudi drugačno oblikovanje ograje (slika 9): Odvodnja Odvodnja v primeru lesene pohodne površine ni potrebna, ker so plohi razmaknjeni. Pri AB plošči vodo zbiramo z izlivniki odkoder odteka v Dravo. Ležišča in dilatacije Ležišča so usklajena z zasnovo prenosa horizontalnih in vertikalnih obtežb ter so lahko neoprenska, kovinska ali mala lončna: opornik l in 4 2 x Pl 300 kN (vzdolžno pomična, prečno nepomična) podpora 2 in 3 2 x P 600 kN (nepomična ležišča) Dilataciji v primeru lesenega krova prekrijemo z nerjavno pločevino in ustreznim žlebom, v primeru AB plošče pa je dilatacija lahko tudi v vodotesni izvedbi. Maksimalni skrček znaša 31 mm, maksimalni raztezek pa 21 mm. Razsvetljava mostu Oba vstopa na brv se osvetlita z uličnimi svetilkami in belim svetilom na koncu zgornje cevi nosilne konstrukcije. Vzdolž brvi raz­ svetljujemo s svetili, vgrajenimi v ograjo (po možnosti LED), konstrukcija pa je s strani še dodatno osvetljena z reflektorji na obeh vme­ snih podporah in tako jasno vidna in svetla tudi ponoči (slika 10). Instalacije Vse instalacije se namestijo v ravnino spodn­ je pasnice med obe cevi v pločevinasto ka­ seto. V natečajnem gradivu so bili predvideni 3 X Energetski kabli VN, 1 x Cu in 2 x TK vodi. -leseno držalo ( Macesen,vijačeni impregniran s tikovim oljem) -vijak (2 x M 16/220 samorezni) -podkonstrukcija držala - cinkano ( ploščata pločevina, d=5mm, navarjeri^X) -konzolna lamela - cinkano ( ploščata pločevina, d=10mm) -razsvetljava ( vgrajeno svetlobno telo, npr.: LEDdiode) -ograja ( kovinske prečke, fi=10mm nerjaveče, INOX, navarjene) Slika 9 • Variantni detajl ograje Slika 10 • 3D vizualizacija nočne panorame brvi Slika 11 • Sanacija vmesnih podpor in ureditev delovnega platoja Slika 12 • Narivanje/vlečenje konstrukcije vzdolž obstoječega mostu Slika 13 • Spuščanje nosilne konstrukcije v končno lego Slika 14 • Podpiranje nosilne konstrukcije in končna sanacija vmesnih in krajnih podpor Slika 15 • Dokončna odstranitev obstoječe (stare) konstrukcije Slika 16 •Finalizacija objekta I Aktivnost Meseci 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Projekt IPD/PGD Projekt PZI / delavniška dok Priprava gradbišča Sanacija podporne konstrukcije Izdelava jeklene konstrukcije Montaža glavne jeki. konstrukcije Demontaža obstoječe brvi Montaža sekundarne konstrukcije Izvedba pohodne površine Finalizacija Preglednica 1 • Približni terminski plan graditve brvi 3.7 Gradnja Tehnologija grajenja Glavna konstrukcija iz okroglih jeklenih cevi se izdela v delavnici v 13 segmentih dolžine do 10,5 m (L /4) in dveh dodatnih trikotnih pod­ pornih segmentov. Segmenti se dostavljajo zaporedoma na ploščad za sestavljanje, ki se izvede na levem bregu. Sočasno poteka sanacija vmesnih podpor (slika 11). Na delov­ ni ploščadi se novi segmenti varijo (ali vija­ čijo) k predhodnim elementom in s pomočjo hidravlike potiskajo ali vlečejo na drugo stran po obstoječem objektu (slika 12). Delitev konstrukcije na glavno in sekundarno kon­ strukcijo je zmanjšala prečno dimenzijo kon­ strukcije do te mere, da je omogočena montaža na obstoječem objektu. Po izvedbi se trikotno paličje začasno podpre in spusti na končno višino skozi delno odstranjeno obstoječo konstrukcijo (slika 13). Nato se montirajo podporni segmenti paličja nad vmesnimi stebri, dokončno se sanirajo vmesne podpore in oporniki ter montirajo in podlijejo ležišča (slika 14). Sledi demontaža starega objekta, pri čemer je v pomoč nova konstrukcija (slika 15). Končno sledi še montaža sekundarne konstrukcije ter finaliza­ cija objekta z ograjo, instalacijami in razsvet­ ljavo (slika 16). Terminski plan Približni terminski plan graditve brvi kaže pre­ glednica 1: Investicijska vrednost Sanacija podporne konstrukcije bi se izvedla po obstoječem projektu. Prekladna konstruk­ cija nove brvi bi stala 124 mio SIT, ureditev desnega brega pa po oceni 50 mio SIT (vse z DDV). 3.8 Uporaba, obtežba in vzdrževanje Uporaba in obtežba sta skladni z veljavnimi predpisi. Predvidene obtežbe v uporabi so 4 kN/m2 globalno, 5 kN/m2 lokalno ter 10 kN koncentrirana sila lokalno. Širine na ločenem delu 2 . 2 m ter na skupnem delu 3 m omogočajo normalno uporabo, srečevanje pešcev in kolesarjev ter dostop za lažja vzdrževalna vozila. Ograja v višini 1,20 m za­ gotavlja varnost kolesarjem. Lastne frekvence so zunaj območij frekvenc, ki so značilna za vzbujanja, kijih povzročajo pešci. Čiščenje snega se lahko opravlja s Nigra- dovim snežnim rotacijskim plugom („frezo") širine 110 cm, čeprav se sedanja brv čisti kar ročno brez posipavanja s soljo. Dostop­ nost do instalacij je skozi paličje od strani, iz plovil na rečni površini ali skozi leseno po­ hodno površino. Zaščita jeklenih konstrukcij danes ni pro­ blematična, običajne so garancije na zašči­ to do obdobja 20 let. Konstrukcija je do vseh mest dostopna za preglede in vzdrževanja. 4 -SKLEP Mostovi za pešce ponujajo inženirju in arhitek­ tu veliko več možnosti za kreativno izražanje kot cestni mostovi in drugi zahtevni inženirski objekti. Prednosti se izražajo predvsem v manj­ ših obtežbah, manjši investicijski vrednosti, ki omogoča večji razpon v izbiri vgradnih mate­ rialov in pa seveda večji izpostavljenosti objek­ ta glede na uporabnika, kar narekuje inženirju beg iz vsakdana in kliče po izbirčnosti ter skoraj nujni kreativnosti in inovativnosti. Novg Studen­ ška brv bo izžarevala vse to (slika 17). Kljub sorazmerno enostavni in jasni konstruk­ ciji bo objekt zaradi medsebojne igre po­ hodne površine, nivelete in položaja konstruk­ cije izrazito prepoznaven in edinstven. Zaradi transparentnosti palične konstrukcije, uravno­ teženosti lege in simetrije pa je hkrati nevtral­ en do okolja in dravskih vedut. Nosilna mostna konstrukcija je izpostavljena dotiku in omogoča pešcu neposreden stik z najnovejši­ mi trendi in dosežki v gradbeni in arhitekturni stroki. Izvirna zasnova je poleg atraktivne oblike omogočila tudi zanimiv in gospodaren način izgradnje novega ter razgradnje starega mo­ stu. Tako zgrajen most je ekonomičen in trajen, možna pa je tudi fazna gradnja s postopnim investiranjem. POSODOBITEV PARKIRNIH NORMATIVOV ZA MESTO LJUBLJANA UPDATE OF PARKING STANDARS FOR THE CITY OF LJUBLJANA doc. dr. Marijan Žura, univ. dipl. inž. grad., mag. Jure Kostanjšek, univ. dipl. inž. grad. Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Prometnotehniški inštitut Jamova 2 ,1000 Ljubljana mzura@fgg.uni-lj.si,jk@fgg.uni-lj.si Strokovni č lanek UDK 656.053 Povzetek | Potrebe po parkirnih prostorih so iz dneva v dan večje. Povečan osebni motorni prom et povzroča težave m estnim oblastem, planerjem, urbanistom , prometnim strokovnjakom in drugim , ki so odgovorni za prom et in prostorski razvoj mest, tako v Ljubljani kot tudi vseh drugih mestih. Hkrati z razvojem m otorizacije so se spremenili tudi nekateri parametri, s katerimi se določa potrebe po številu parkirnih m est za posamezno vrsto rabe prostora. Zato so se pristojne mestne službe odločile in naročile raziskavo, s katero bi ugotovili nove dejavnike, ki generirajo potovanja in glede nanje izbrali oziroma določili nove parkirne normative za različne rabe prostora v mestu. Summary | Parking dem and has been constantly grow ing in recent years. In­ creased personal vehicle tra ffic causes problem s to city authorities, planners, transporta­ tion engineers and others responsible for tra ffic and spatia l developm ent in the city of Ljubljana as well as in other cities. Increasing the num ber of parking lots is not always possible or is not a reasonable solution. Due to m any restrictions in cities, planners have to find other solutions in term s o f transport policy measures and city spatial development plans. The City o f Ljubljana has decided to update existing parking standards due to changed and fast grow ing conditions in tra ffic dem and in recent years. The idea was to find out new trip generation factors and to update parking standards for different kinds of land-use. The paper describes the method of setting the new parking standards for Ljubljana, Slovenia. generacije potovanj novelirati in razširiti tudi vrsto rabe površin. Mestna občina Ljubljana je zato naročila raziskovalno nalogo, ki naj bi upoštevala navedeno (PTI, 2003). Neprimerno določeni parkirni normativi ozi­ roma neusklajenost med povpraševanjem po parkiranju in parkirno ponudbo ima nega­ tivne posledice. Preveč parkirnih prostorov zmanjšuje ekonomsko upravičenost inve­ sticije in destimulira uporabo osebnemu avtomobilu alternativnih prevoznih sredstev (peš, kolo, javni prevoz). To ima za posledico slabšo kakovost življenja v mestu (draga vlaganja v cestno infrastrukturo, hrup, onesnaževanje okolja, prometne nesreče, ipd.). Nezadostno število parkirnih prostorov pa po drugi strani praviloma povzroči zastoj 1 • UVOD Potrebe po parkirnih prostorih so iz dneva v dan večje. Povečan osebni motorni promet povzroča težave mestnim oblastem, planer­ jem, urbanistom, prometnim strokovnjakom in drugim, ki so odgovorni za prostorski razvoj mest in promet v njih. Seveda pa povečevanje števila parkirnih mest ni edini primeren ali zaželen ukrep. V urbanih območjih so, tudi zaradi prostorskih omejitev, cen zemljišč ter mnogih drugih dejavnikov, potrebne dru­ gačne rešitve, pogojene s cilji prometne poli­ tike in stopnjo njihove uresničitve (razvoj ne- motoriziranih in javnih prevoznih sredstev, nadzor mirujočega prometa, ..,) in politike razvoja mesta (zvišanje gostote poselitve, stimuliranje ekonomske aktivnosti v centru mesta, ...). Ker pri vsem tem Ljubljana še močno zaostaja, je nujno, da se posodobi vsaj parkirne normative za različno rabo pro­ stora v mestu, za katere so odločilni dejavniki, ki vplivajo na število potovanj. Le-te generirajo posamezne dejavnosti v mestu. Obstoječi Tehnični normativi za projektiranje in opremo mestnih prometnih površin (PTI, 1991) so namreč deloma zastareli. Razmere so se spremenile, zato je bilo treba faktorje in celo upadanje ekonomskega razvoja posameznih delov mesta (npr. poslovno odmiranje centra mesta) in parkiranje na površinah, ki niso predvidene za ta namen (npr. zelenice, parkiranje v sosednjih stano­ vanjskih ulicah). Določanje parkirnih normativov v Evropi se spreminja. Vse več mest se odloča za upo­ rabo parkirnih normativov, ki so postali orodje prometne politike ter definira maksimalno šte­ vilo potrebnih parkirnih mest. Le-to je poleg same rabe prostora odvisno tudi od od­ daljenosti posamezne lokacije od strogega centra mesta, dostopnosti javnega prometa ter drugih dejavnikov. Še vedno pa je za določene rabe prostora potrebno zahtevati tudi minimalno število parkirnih mest, ki jih investitorji morajo zagotoviti. Ob trendu pre­ hoda od minimalnih k maksimalnim nor­ mativom bi bilo seveda potrebno analizirati, kakšno urbanistično in prometno politiko ure­ sničujejo mesta, ki omejujejo parkirno ponud­ bo. Z omejevanjem parkirnih mest destimu­ liramo rabo osebnega vozila, kar zahteva ureditev in uveljavitev drugih oblik (javnega) prevoza, ki ustrezno nadomeščajo osebno vozilo. 2 • KAJ SO PARKIRNI NORMATIVI? Parkirni normativi so predpis za uravnavanje parkirne ponudbe in posredno tudi parkirnega povpraševanja. Pristojni organi predpišejo minimalno in/ali maksimalno število parkirnih mest, namenjeno različnim rabam prostora. Število predpisanih parkirnih mest je odvisno od vrste rabe prostora, od politike skupnosti in njenih organov in tudi drugih dejavnikov. Poslovna in trgovska dejavnost najbolj po­ večujeta potrebe po parkirnih površinah, ki naj bi bile namenjene njunim uporabnikom. Z večanjem potrebe po kontroli negativnih vplivov prometa se povečuje potreba po uva­ janju parkirnih normativov. Parkirni normativi pa lahko postanejo tudi predmet spora med mestnimi oblastmi in investitorji Povpraševanje po parkirnih mestih je praviloma vedno večje od ponudbe, saj je zagotavljanje parkirnih mest za vse potrebe fizično neizved­ ljivo in ekonomsko neupravičeno. Pri tem ob koničnih obremenitvah povpraševanje presega zmogljivost parkirnih mest. Da bi bil ta pojav primerno upoštevan in usklajen, je z deležem v času, ko je zmogljivost presežena, povezano tudi načrtovanje ponudbe parkirnih površin. Parkirno povpraševanje (parking demand) predstavlja potrebo po parkirnih površinah, ki je odvisna od časa v dnevu, lokacije ter cene parkiranja in predstavlja najpomembnejši dejavnik pri spoznavanju in reševanju parkirnih težav. Povpraševanje je predvsem odvisno od: • lastništva vozil, • števila potovanj, • izbire prevoznega sredstva, • časa trajanja potovanj, • lokacije, • možnosti izbire drugih prometnih sredstev, • namena potovanja, • cene goriva, • cene parkiranja. Konice in cikli, ki so zelo pomembni za določitev normativov, se razlikujejo glede na vrsto rabe prostora. V poslovnih območjih so konice ob delavnikih čez dan, na območjih rabe prostora za zabavo in kulturne dejavnosti pa v večernih urah in predvsem ob koncih tedna. Parkirno povpraševanje pa lahko povzročajo tudi: • uvedba novih linij javnega prometa, novega prevoznega sredstva, • sprememba rabe prostora (novogradnje nadomestijo stare rabe) in • demografske spremembe in spremembe načina življenja. Razlike obstajajo tudi med vrstami uporabni­ kov parkirnih površin. Eni uporabljajo parkirna mesta za dolgotrajno parkiranje in je zanje cena parkiranja zelo pomembna. Drugi pa želijo parkirati čim bliže svojemu cilju (npr. kupci v trgovinah), čeprav bodo plačali za parkiranje nekaj več, ali pa tako parkiranje narekuje narava njihovega dela (npr. do­ stava). Oddaljenost parkirnega prostora od cilja po­ tovanja je zato v tesni povezavi z namenom potovanja in vrsto uporabnika. V preglednici 1 so navedene primerne razdalje za različne rabe prostora. Parkiranje tik na mestu Minimalna razdalja Srednja razdalja Velika razdalja • Invalidi • Dostava • Urgentne službe • Trgovine s hrano • Neživilske trgovine • Storitve • Zdravstvene ustanove • Stanovalci • Trgovine • Restavracije • Zaposleni • Kulturne dejavnosti • Cerkve • Letališča • Športni in kulturni dogodki • Park & Ride Preglednica 1 • Oddaljenost parkirnih mest glede na rabo prostora Parkirno mesto v strogem centru naj ne bi bilo oddaljeno več kot 700 m od cilja potovanja, kar je največja še sprejemljiva peš razdalja, ki pa je odvisna tudi od velikosti mesta. 3 • POSTOPEK IZRAČUNA NORMATIVA Normativi so povprečje parkirnih potreb, izračunanih na osnovi zbranih podatkov na več obstoječih lokacijah posamezne vrste rabe prostora. Podatki, ki so potrebni za izračun potreb na posamezni lokaciji, so za vzorčni primer navedeni v preglednici 2. Na podlagi teh podatkov izračunamo: Faktor atrakcije potovanj na dan: 4147 potovanj / 8660 m2 = 0,4788 potovanj / m2 površine 4147 potovanj / 85 zaposlenih = 48,788 po­ tovanj / zaposlenega Faktor atrakcije potovanj z vozili na dan: 3051 vozil / 8660 m2 = 0,352 vozil / m2 po­ vršine 3051 vozil / 85 zaposlenih = 35,89 vozil / za­ poslenega Podatki o lokaciji: Zaposleni 85 oseb Bruto površina 8660 m2 Podatki o obisku: Obiskovalcev na dan (delavnik); 4147 Vozil na dan (delavnik); 3051 Povprečni čas zadrževanja vozil na parkirišču - obrat: 43 minut Povprečni obrat vozil (12 urni obratovalni čas) 3051 * 43 minut / (12 ur * 60 minut) = 183 vozil Razmerje med maksimalnim in povprečnim številom vozil na parkirišču 1,26 Zasedenost vozil (delavnik); 1,36 Delež vozil: 1 (vsi obiskovalci uporabljajo osebno vozilo kot prometno sredstvo) Obratovalni čas: 8.00-20.00: 720 minut Obstoječe število parkirnih mest: 220 Preglednica 2 • Podatki za izračun parkirnih potreb vzorčnega primera Obrat vozil na parkirišču: 43 m inu t/ 720 minut = 0,0597 Parkirni normativ izračunamo po enačbi: (faktor atrakcije potovanj z vozili na dan) x (obrat vozil na parkirišču) x (razmerje med maksimalnim in povprečnim številom vozil na parkirišču) = (število PM na enoto) Parkirni normativ lahko določimo ali na osnovi velikosti površine lokacije ali pa na osnovi šte­ vila karakterističnih elementov, ki generirajo parkirne potrebe (n,pr. število zaposlenih v trgovini, število postelj v hotelu ipd). Za obravnavani primer dobimo: 0,352 vozil / m2 površine . 0,0597 . 1,26 = 0,026 parkirnega mesta / m2 površine = 2.6 parkirnega mesta / 100 m2 površine 35,89 vozil / zaposlenega . 0,0597 . 1,26 = 2.7 parkirnega mesta / zaposlenega Na navedeni lokaciji je glede na konkretni pov­ prečni dan izvajanja štetja izračunan norma­ tiv 230 parkirnih mest. Na konkretni lokaciji se nahaja 220 obstoječih parkirnih mest, kar približno ustreza izračunanemu normativu. Pri zbiranju podatkov se zaradi splošnega pomanjkanja parkirnih mest v centru Ljub­ ljane pojavlja problem, da določeno parkirišče koristijo tudi uporabniki drugih površin v oko­ lici. Ocenjujemo pa, da teh ni toliko, da bi pomembno vplivali na ta izračun. Tako ugotovljene vrednosti z večjega števila objektov določene vrste rabe prostora so na koncu seštete in iz tega je izračunano pov­ prečje, ki predstavlja splošni normativ za določeno vrsto rabe prostora. 4 • LEGA GLEDE NA OBMOČJA IN PRILAGODITEV NORMATIVOV Tako zmogljivost prometnega omrežja kot tudi izbira različnih prometnih sredstev glede na osebna vozila so različni glede na položaj konkretne lokacije v mestu. Zato ni pripo­ ročljivo uporabljati enotnih parkirnih norma­ tivov za celo mesto. Upoštevati je treba dostopnost lokacije s sredstvi javnega pro­ meta oziroma drugimi prometnimi sredstvi v primerjavi z dostopnostjo z osebnim avtomo­ bilom. Na izbiro prometnega sredstva vpliva več dejavnikov, kot so potovalni čas, stroški dostopa - cestnina in parkirnina, razdalja do postaj javnega prometa, cena javnega pre­ voza in podobni stroški. Glede na dostopnost posamezne lokacije s sredstvi javnega prometa smo mesto Ljub­ ljana razdelili v tri območja (slika 1): • prvo - ožji center - CBD - notranji krog, • drugo - širši center in • tretje - obrobna območja. Dodatni kriteriji za območja, ki se uporabljajo za oceno dostopnosti so: • območje, ki je dobro servisirano z javnim prometom oziroma ne več kot 500 m od­ daljeno od postaje javnega prometa, kate­ rega frekvenca ni večja od 15 min; • območje, ki ni dobro servisirano (nasprotje prejšnjega primera); • območje širšega vpliva, ki pa je v bližini visoke koncentracije prebivalstva in kamor veliko obiskovalcev pride tudi peš, in • območje širšega vpliva, kamor večina obiskovalcev pride z avtomobilom. V ožjem centru (CBD) parkirna ponudba ni ve­ zana izključno na omejeno rabo prostora, temveč se rešuje v okviru javnih parkirišč ozi­ roma javnih parkirnih hiš. Ker torej tam ne gre za zadostitev potreb po parkiranju za vsako posamezno lokacijo in rabo prostora posebej, mora za zagotavljanje parkirnih mest poskr­ beti mestna oblast. Prav tako je potrebno smiselno uporabiti parkirne normative tudi na območjih znotraj centra (CBD) kot orodja za oživljanje mest­ nega jedra, k čemur lahko delno pripomore tudi ustrezna parkirna politika. Glede na navedeno je značilno, da splošnih normativov ni mogoče uporabljati za vsa tri območja mesta. Prvo območje je zelo dobro oskrbljeno z javnim prometom, v tretjem ob­ močju pa so dejavnosti oziroma rabe prosto­ ra, ki imajo večje potrebe po parkiranju. Izračunani parkirni normativi so torej v celoti uporabni za drugo območje (širši center), za prvo in tretje območje pa je treba še določiti, kako uporabiti izračunane normative. Kako določiti razmerja med normativi po ob­ močjih, je posebno in zahtevno vprašanje, ki bo potrebovalo še dodatne raziskave. Pri tem je zelo pomembno ugotoviti, da vrednost teh razmerij ni enaka za različne dejavnosti oziro­ ma rabe prostora. Notranje območje, kjer je značilna dobra dostopnost javnega prometa (oddaljenost postaj MPP v radiju 300 m), zahteva posebno študijo parkirnih potreb, ki mora ugotoviti vrste rabe prostora, število delovnih mest, stanoval­ cev, šol, storitvenih in drugih dejavnosti. Gre torej za izračun parkirnih potreb območja kot celote in ne le delno. Rezultat bo število parkirnih mest na javnih parkiriščih, za katere pa mora poskrbeti mesto, ki mora hkrati določiti tudi parkirni režim. V tej dodatni raziskavi bo treba kar najbolj upoštevati konkurenčnost javnega prometa glede na promet z osebnimi vozili. Pri tem bo potrebno javni promet vrednotiti po naslednjih kriterijih: • število linij javnega prometa, • oddaljenost postaj javnega prometa, • frekvenco linij javnega prometa, • skupni čas potovanja, • udobje, zasedenost, čistost itd. V primeru, da linije javnega prometa niso pri­ merljive z osebnim vozilom kot prevoznim sredstvom, potem ti dve možnosti nista konkurenčni in javni prevoz ni alternativa prevozu z osebnim avtomobilom. Glede na ugotovitev, da so v Ljubljani vsa ob­ močja prvega in drugega območja dobro pokrita z linijami javnega prometa, kjer je pol­ mer dostopnosti 300 m oziroma 500 m (ne glede na frekventnost linij), v preglednici 4 ne razlikujemo med območji dobre ali slabe dostopnosti. Problem glede konkurenčnosti linij javnega prometa je predvsem v tem, da so za tangencialna potovanja radialne avto­ busne linije povsem neprimerne oziroma ne­ konkurenčne. Ker ugotavljanje razmerij med območji mesta glede na vrsto rabe prostora zahteva še do­ datne raziskave, se za praktično rabo upošte­ va razmerja med območji, ki so navedena v preglednici 3. Območje Prvo Drugo Tretje Faktor 0,75 TO 1,15 Preglednica 3 • Razmerja med normativi glede na območja mesta 5 • ZBIRANJE PODATKOV Za izbor metodologije za zbiranje in obdelavo podatkov smo pregledali vso dostopno lite­ raturo in se odločili za metodologijo, opisano v (ITE, 2001). • Obdelava podatkov beleženja registrskih tablic Analiza zbranih podatkov poteka tako, da pre­ ko registrske številke vozila poiščemo pare na vhodih in izhodih. Za te pare določimo časov­ ni interval vhoda ter izhoda. Izračunamo: • čas zadrževanja vozil v sistemu, • število vozil glede na čas zadrževanja v sistemu, • zasedenost vozil. V primeru ponovitve iste registrske tablice lahko pride do določenih napak glede na čas vhoda in izhoda, kjer iščemo pare po metodi "First in - First out". Prav tako vsem vozilom, ki niso zapustili parkirišča ob zaključku zad­ njega intervala, pripišemo čas odhoda kar enak času zadnjega intervala. To so obisko­ valci, ki po zaprtju trgovskega centra postop­ no zapuščajo območje. Zaradi podobnega razloga smo beleženje tablic pričeli že z enim 15-minutnim intervalom pred odprtjem trgov­ skega centra. • Anketiranje obiskovalcev Opravljenih je bilo 11336 anket, in sicer po metodologiji, povzeti po (Bruton, 1985). Ankete in štetja z beleženjem tablic smo iz­ vedli v mesecih maj, junij ter september leta 2003 in sicer na 43 različnih lokacijah. Skupaj smo izvedli 50 anket in štetij. Iz­ vedenih je bilo 7 celodnevnih štetij prometa z beleženjem tablic ter dve 4-urni beleženji tablic. Rezultati so bili uporabljeni za izračun faktor­ jev atrakcij potovanj, obrata, deleža promet­ nih sredstev ter drugih rezultatov, potrebnih za izdelavo parkirnih normativov, kot je poka­ zano na primeru v poglavju 3. 6 * IZRAČUNANI NORMATIVI 6.1 Obiskovalci in zaposleni V preglednici 4 podajamo parkirne nor­ mative, izračunane iz anket ter štetij pro­ meta, glede na dejansko povpraševanje za različne rabe prostora. Pri tem je upo­ števano, da je čas obrata obiskovalcev navadno bistveno krajši od časa obrata za­ poslenih, pri katerih znaša okoli 8 ali celo več ur. Raba Vrsta rabe Prvo območje Drugo območje Tretje območje 1 Stanovanjsko območje Dovolilnice MOL MAKSIMALNO: 1.5 pm / stan. enoto MINIMALNO: 1.5 pm / stan. enoto MAKSIMALNO: 1,5 pm / st. enoto (<60 m2) 2 pm / st. enoto (>60 m2) MINIMALNO: 1,5 pm / stan. enoto MAKSIMALNO: 1,5 pm / st. enoto (<75 m2) 2,25 pm / st. enoto (>75 m2) MINIMALNO: 1,5 pm /stan. enoto 2 Poslovno območje 0,45/zaposlenega ali 1 pm / 40 m2 0,6/zaposlenega ali 1 pm / 30 m2 0,7/zaposlenega ali 1 pm / 25 m2 3 Stanovanjsko-poslovno območje MAKSIMALNO: 2 pm / 60 m2 MINIMALNO: 1,5 pm / stan. enoto MAKSIMALNO: 2,5 pm / 60 m2 MINIMALNO: 1,5 pm / stan. enoto MAKSIMALNO: 3 pm / 60 m2 MINIMALNO: 1,5 pm /stan. enoto 4 Osnovna šola 0,75 / učilnico 1 / učilnico 1,15 / učilnico 5 Srednja šola 1 ,0 /učilnico 1,25/ učilnico 1,5 / učilnico 6 Visoka šola / fakulteta ZAPOSLENI: 1 pm / 125 m2 ŠTUDENTI: 1 pm / 45 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /8 5 m2 ŠTUDENTI: 1 pm / 25 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 75 m2 ŠTUDENTI: 1 p m /2 0 m 2 7 Bolnica 1 pm / 4 postelje 1 / 3 postelje 1 / 2 postelje 8 Zdravstveni dom ZAPOSLENI: 1 p m /2 5 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 50 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 20 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 40 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 17 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 35 m2 9 Ambulanta ZAPOSLENI: 1 p m /4 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 12,5 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /3 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 10 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /2 5 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 8,5 m2 10 Cerkev 1 pm / 30 sedežev 1 pm / 15 sedežev 1 pm / 4 sedežev 11 Restavracija 1 pm / 10 sedežev 1 pm / 6 sedežev 1 pm / 4 sedeže 12 Hotel (ne velja za podzemne garaže) 1 / 10 sob 1 / 5 sob 1 / 2 sobi 13 Pošta, banka, druge storitve ZAPOSLENI: 1 p m /9 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 60 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /7 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 p m /4 5 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /6 0 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 38 m2 14 Knjižnica ZAPOSLENI: 1 pm / 90 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /9 0 m 2 ZAPOSLENI: 1 pm / 70 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /7 0 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 60 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /6 0 m2 15 Servisna dejavnost: frizer, urar, čistilnica ZAPOSLENI: 1 p m /9 0 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /6 0 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 70 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 45 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 60 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /3 8 m2 16 Tržnica ZAPOSLENI: 1 p m /4 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 60 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /3 0 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /4 0 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /2 5 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 35 m2 17 Nakupovalni center - lokalni 500-2500 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 125 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /6 0 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 100 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 35 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 85 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /3 0 m2 18 Nakupovalni center - regionalni > 2500 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /2 5 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 40 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /2 0 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 p m /3 0 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 200 m2 OBISKOVALCI: 1 p m / 25 m2 19 Trgovina - lokalna < 500 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 125 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 60 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 100 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 50 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /8 5 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /4 0 m2 20 Trgovina z neživilskimi izdelki ZAPOSLENI: 1 p m /2 5 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 100 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /2 0 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 p m /8 0 m 2 ZAPOSLENI: 1 pm / 200 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 60 m2 21 Park 1 pm / 100 m2 1 p m /6 0 m2 1 pm / 50 m2 22 Športne dejavnosti - dvorane 1 pm / 40 m2 1 pm / 30 m2 1 pm / 25 m2 23 Kulturne dejavnosti: kino, gledališče 1 pm / 10 sedežev 1 pm / 5 sedežev 1 pm / 4 sedežev galerija 1 pm / 65 m2 1 pm / 50 m2 1 pm / 40 m2 99 Večnamenski centri ZAPOSLENI: 1 pm / 70 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 60 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 50 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 45 m2 ZAPOSLENI: 1 pm / 40 m2 OBISKOVALCI: 1 p m /4 0 m2 101 Vrtci ZAPOSLENI: 0,5 pm / sobo OBISKOVALCI: 1 pm / sobo ZAPOSLENI: 1 pm / sobo OBISKOVALCI: 2 pm / sobo ZAPOSLENI: 1 pm /sobo OBISKOVALCI: 2 pm / sobo 102 Veterinarske ambulante ZAPOSLENI: 1 p m /5 0 m 2 OBISKOVALCI: 1 p m /5 0 m 2 ZAPOSLENI: 1 pm / 30 m2 OBISKOVALCI: 1 pm / 30 m2 ZAPOSLENI: 1 p m /2 5 m 2 OBISKOVALCI: 1 pm / 25 m2 103 Varovana-oskrbovana stanovanja 1 pm / 5 postelj 1 pm / 4 postelje 1 pm / 4 postelje Opomba: kratica pm v preglednici pomeni parkirno mesto Preglednica 4 • Parkirni normativi za različne rabe prostora za obiskovalce Pri zagotavljanju parkirnih mest za zaposlene se je treba vprašati, če jim ni mogoče zagoto­ viti ustrezno alternativo z drugimi, bolj zani­ mivimi oblikami prevoza. Parkirna mesta z dolgim obratom so praviloma neekonomična oziroma draga. 6.2 Hendikepirane osebe Parkirne površine za hendikepirane osebe niso bile neposredno predmet naloge projekta. Podatek iz obstoječega normativa, ki ga ocenjujemo kot primernega, je 1 par­ kirno mesto na 50 parkirnih mest na območjih garažnih hiš ali parkirnih prostorov. 7 • SKLEP Z naročilom raziskovalne naloge Parkirni nor­ mativi za urejanje mirujočega prometa seje Mestna občina Ljubljana odločila, da novelira faktorje generacije potovanj ter parkirne nor­ mative za različne rabe prostora. V zadnjih letih se je osebni motorni promet v mestu močno povečal. Zato so se pojavile tudi potrebe po novih parkirnih mestih, dopolnitvi parkirnega režima in sorodnih ukrepih pro­ metne politike na nivoju mesta. V okviru parkirnih normativov določena vrsta uporabnikov ni vključena. Gre za parkirna mesta za hendikepirane osebe, za kolesa ozi­ roma za motorna kolesa, za avtobuse, za tak­ sije ter za parkirna mesta za kratkotrajno dostavo. V okviru te naloge ni bilo mogoče odgovoriti na vprašanje, kako in koliko dejansko vpliva na­ vzočnost linij mestnega prometa na izbor pro­ metnega sredstva motoriziranega dela prebival­ stva. Ta del zahteva posebno analizo na podlagi zbiranja podatkov z ustrezno zasnovano anketo. Predstavljeni normativi so torej ugotovljeno povpraševanje glede na obstoječo ponudbo. Ob znanih ciljih prometne in urbanistične poli­ tike mesta pa bo mogoče določiti normative za prihodnje obdobje, ki bodo eden izmed ukrepov za dosego ciljev omenjenih politik. 8 * LITERATURA Bruton, M. J., Introduction to Transportation planning, London, Hutchinson, Third Edition, 1985. ITE, Institute of Transportation Engineers,Trip Generation Handbook, 2001. PTI, Prometno tehnični inštitut FGG, Ljubljana, Tehnični normativi za projektiranje in opremo mestnih prometnih površin, 1991. PTI, Prometno tehnični inštitut FGG, Ljubljana, Urbanistični normativi za urejanje mirujočega prometa, naročnik MO Ljubljana, 2003. PREGLED RAZŠIRITEV STANDARDA IFC NA PODROČJE STATIČNE ANALIZE KONSTRUKCIJ IFC EXTENSIONS FOR THE STRUCTURAL ANALYSIS Tomaž Pazlar, univ. dipl. inž. grad., tomaz.pazlar@.faa.uni-li.si. Univerza v Ljubljani, FGG, IKPIR - Katedra za gradbeno informatiko, Jamova 2, Ljubljana Znanstveni članek UDK 624.04:519.68:006.77 IFC standard Povzetek I Kompleksnost sodobnih gradbenih objektov zahteva sodelovanje stro­ kovnjakov različnih profilov. Čeprav vsi obravnavajo isti objekt, ima vsak izmed njih svoj pogled nanj, svojo specializirano programsko opremo in običajno tudi svoj (digitalni) model zgradbe. Pri prenosu podatkov med njimi je potrebno precej ročnega dela, kije zamudno, pogosto pa se pojavljajo tudi napake pri prenosu in neskladnost med posameznimi modeli. Temu se izognemo z uvajanjem celovitega informacijskega mo­ dela zgradbe, ki naj bi si ga delili vsi, ki informacije o zgradbe potrebujejo in ustvarjajo. Mednarodni standard IFC (Industry Foundation Classes) standardizira strukturo takega informacijskega modela. Njegov razvoj je bil na začetku usmerjen predvsem v geome­ trijsko in arhitekturno modeliranje. V prispevku je predstavljena razširitev standarda (ST-4) na področje statične analize konstrukcij. Ugotavljamo, daje mogoče enostavne klasične računske modele, kijih pri vsakdanjem delu uporabljajo gradbeniki konstruk­ torji, že zapisati z modelom zgradb IFC, čeprav bi bilo potrebno za popoln opis statičnih in dinamičnih modelov manjkajoča področja (dinamična analiza, MKE, prednapenjanje) še obdelati ter vključiti v standard. Summary | The complexity of the modem AEC structures requires the collaboration of different profile experts through the building lifecycle. Everyone involved has its own view of a building, its own specialized software and, commonly, its own (digital) building model. The data exchange between different models requires a lot of time consuming work and it is frequently the main cause of the errors and consequently induces the model incompatibility. This could be avoided with a unified centralized building model, which would be the source of information for everyone involved. The IFC (Industry Foundation Classes) standardize the structure of the described building model. Today, the IFC model has outgrown the limits of the geometric and architecture model. This paper presents the IFCs structural analysis extension. The ST-4 extension analysis has shown satisfying description possibilities for simple everyday structural analysis, although the complete coverage of the structural analysis model requires the introduction of new classes (finite elements, prestressing) and incorporation in the IFC. 1 • UVOD V življenjski cikel zgradbe so vpleteni številni strokovnjaki različnih strok. Njihovo število in področje dela pogojuje vrsta obravnavane zgradbe, to je vsakega izdelka industrije, ki oblikuje grajeno okolje (ang. AEC - Architec­ ture, Engineering, Construction), sodelovanje pa poteka na podlagi medsebojne komu­ nikacije oz. izmenjave informacij. Vsaka izmed vpletenih strok zgradbo opisuje z last­ nim modelom (geometrijski, statični, dinamič­ ni, ...), ki poleg nekaterih skupnih podatkov (npr. geometrija) vsebuje veliko podatkov, ve­ zanih zgolj na posamezno stroko. Modeli so glede načina zapisa običajno nekompatibilni, kar povzroča preglavice pri pretvarjanju modelov iz ene oblike v drugo oz. posledično izdelavo velikega števila pretvornikov (Turk, 1992), (Cerovšek2003). Zaradi opisanih pomanjkljivosti so se raziskave na področjih informacijskih mode­ lov zgradb usmerile v enotni informacijski model. Na področju AEC sektorja so se najbolj uveljavili temeljni razredi za industrijo (IFC - Industry Foundation Classes), ki jih od leta 1994 izdaja neodvisno Industrijsko združenje za interoperabilnost (IAI - Industrial Alliance for Interoperability). V združenje IAI je danes vključenih preko 650 članov iz 17 držav. Interoperabilnost v kontekstu IFC-jev pred­ stavlja dinamično izmenjavo informacij med aplikacijami in platformami, in sicer za vse sodelujoče skozi celotni življenjski cikel zgradbe, pri čemer termin zgradba označuje poljuben produkt AEC industrije. Klasična, v industriji še vedno pretežno upo­ rabljena CAD programska oprema, temelji na dvodimenzionalni načrtovalski paradigmi (Pazlar, 2004), (AECvveb, 2004). Delna inter­ operabilnost je sicer mogoča tudi z uporabo 2D gradnikov (običajno črt), vendar pa iz takšnega zapisa težko razberemo njihov pravi pomen. Ker elementi niso natančno speci­ ficirani, so onemogočene nadaljnje analize, avtomatizacije,... Delna interoperabilnost zato v praksi velikokrat povzroča podvajanja, napake, zamude, slabo kakovost ter posle­ dično dodatne stroške. Nizka produktivnost je pri opisanem načinu dela še posebej očitna pri udeležencih, ki pri svojem delu prioritetno ne uporabljajo CAD programske opreme, ven­ dar pa njihovo delo sloni na podatkih iz ome­ njenih aplikacij (npr. popisi del, upravljanje zgradb,...) (Graphisoft, 2004). V nasprotju s klasičnim pristopom so vsi realni elementi (npr. stene) v IFC-jih predstavljeni kot tri dimenzionalni, smiselno poimenovani ob­ jekti (npr. IfcWall) s pripadajočimi lastnostmi (dimenzije stene, lega v prostoru, material,...). Standard IFC tako določa zapis podatkov o realnih oz. abstraktnih elementih, njihovih last­ nostih, umestitvi ter o medsebojnih relacijah. 2 • RAZVOJ IFC Standardizacija informacijskega modela zgradbje obsežen in kompleksen proces, ki ga ni mogoče izvršiti v enem koraku. Takšno strategijo je mogoče zaslediti pri razvoju mo­ dela zgradb IFC, ki smiselno sledi življenjskemu ciklu gradbenih objektov. Prva različica IFC 1.0 (november 1996) je bila omejena le na arhitek­ turo oz. geometrijo zgradbe, ostala področja pa se z razširitvenimi projekti vključujejo postopoma. Zadnja različica standarda ima oznako IFC2x2 Addendum 1 (maj 2003) (slika 1 in preglednica 1). V bližnji prihodnosti lahko pričakujemo nove različice, saj je v teku deset novih razširitvenih in deset »recikliranih« projek­ tov (izboljšava že obstoječih razširitev), v pripravi pa so tudi predlogi za nove razširitve modela zgradb, IFC s katerimi bi opisali še ne­ pokrita področja (slika 2). geometrija elementi zgradb (vrata, okna, stopnice,...) geometrija - napeljave oz. vodi elektro elementi (stikala, vtičnice, motorji,...) HVAC (ventilatorji, grelci, toplotne črpalke,...) požarna zaščita (hidranti, škropilci,...) sanitarni elementi (kopalniška oprema,...) relacije med posameznimi elementi (odprtine, cone,...) pohištvo cone (požarne, jašk i,...) prostorska struktura (gradbišče, zgradba, etaže,...) osvetlitev razni sistemi (cevovodi, kabli,...) konstrukcijski elementi (profili, s tik i,...) analiza konstrukcije (statična) mreže (vezava elementov na mrežo - 2D ali 3D ) nadzorni sistemi upravljanje zgradb sistem označevanja (tip črt, šrafure,...) splošno (garancija, navodila za uporabo,.,.) vplivi na okolje temeljenje (temelji, izolacija vibracij,...) časovni potek dogodkov stroški akterji procesov (posamezniki, organizacije,...) naročila (dela, materiala,...) načrti dela ter terminski plani klasifikacije eksterni podatki Preglednica 1 • Pomembnejša področja informacijskega modela zgradb, ki so že pokrita v IFC (različica IFC2x2) (UK poglavje, 2004) Slika 1 • Število razredov v posamezni različici IFC (IAI, nemško govoreče poglavje, 2004) Slika 2 • Pokritost posameznih področij v modelu zgradb IFC (IAI, nemško govoreče poglavje, 2004) Po identifikaciji potrebe ter po odobritvi pro­ jekta razširitve delo poteka po natančno predpisani metodologiji (IAI - UK poglavje, 2004): -Scenariji uporabe predstavljajo opis pro­ cesov, ki jih uporabniki izvajajo (npr. kako upravljavec vzdržuje posamezne elemente zgradbe - npr. dvigala). Scenariji uporabe zajamejo vse odločitve in informacije, ki jih potrebujemo v vsaki stopnji procesa. - Procesni diagrami omogočajo vizualno predstavo procesa, ki ga definiramo. Gre torej za grafično predstavitev uporabni­ škega scenarija. - Določijo se razredi, ki predstavljajo objekt­ no orientirane programske komponente pri definiranju objektov. V razredu so lahko predstavljeni fizični objekti (npr. vrata) ali pa bolj abstraktni objekti oz. procesi (npr. cena vrat ali postopek za montažo vrat). - Definirajo se atributi, ki detajlno opisujejo AEC/FM objekte. Atribut omenjenih vrat je lahko smer odpiranja, material,... - Opiše se razmerja (relacije) med razredi, ki določajo vzajemno delovanje objektov. Z re­ lacijami tako na primer določimo, da v določeno odprtino v določeni steni sodijo natančno določena vrata. - Ustvari se IFC model. Le-ta predstavlja raz­ rede, njihove atribute in razmerja. Za gra­ fično ponazoritev je praviloma uporabljen jezik EXPRESS - G. - V zadnji fazi se izdelajo testni primeri. Raz­ vijalcem programske opreme omogočajo testiranje njihovih aplikacij. Celotno razširitev modela zgradb IFC ozna­ čuje termin »dvostopenjski proces standardi­ zacije modela IFC« (slika 3). Poleg že opisane prve faze (razvoj aplikacijskega mo­ dela in implementacija z uporabo trenutno veljavne platforme) termin vključuje tudi inte­ gracijo v prihodnjo platformo (v roku 2-3 let). Pogoj za izvedbo druge faze je raba aplikacijskega modela v praksi ter zahteva po vključitvi vsaj treh razvijalcev programske opreme. Model zgradb IFC je že od različice IFC 2.0 preobsežen za implementacijo v celoti (Bazjanac, 2002). Zatoje bilo potrebno med razvijalci programske opreme in stroko doseči dogovor o vrsti informacij, ki jih bo moči izmenjevati in posledično določiti model, ki bo implementiran v individualno programsko opremo. Opisani dogovor označuje termin »pogled na model« ali »implementacijski pogled« (»view of the model«, »implementation view«), njegova natančna karakterizacija pa se ujema z zaporedjem pri načrtovanju gradbenih objektov: »CAD«, »arhitektura in popis del ter stroškovna analiza«, »arhitektura in toplotni odziv zgradbe ter HVAC«, ... Pričakujemo lahko, da bo število »pogledov na model« naraščalo skupaj s evolucijo modela zgradb IFC. Poleg obvladljivosti modela (glede velikosti fizične datoteke) je pomemben dejavnik tudi kompatibilnost. Od različice IFC2x dalje mo­ ramo razlikovati med izdajo standarda (npr. IFC2x Edition 2 Final) ter platformo (npr. IFC2x Edition 2 Platform). Izdaja standarda namreč vsebuje vse sheme trenutne raz­ ličice, platforma pa zaradi zagotavljanja kompatibilnosti vnaprej vsebuje le sheme, ki bodo kljub morebitnim novim različicam IFC2x ostale nespremenjene. Platforma IFC2x Edition 2 Platform tako popolnoma temelji na IFC2x Platform, kar pomeni: - Da vsebuje vse entitete, atribute in relacije ter tipe, ki so bili definirani že v IFC2x plat­ formi. - Nekatere entitete iz platforme 2x sicer ni pri­ poročeno uporabljati. -Vsebuje dodatne entitete, atribute in raz­ merja (le-ta pripadajo novim entitetam). -Obstoječe entitete so nespremenjene - enaki atributi v enakem zaporedju. Imena obstoječih entitet atributov in tipov ostanejo nespremenjena. Posledično lahko vse .ifc datoteke (gre za tekstovni zapis, ki temelji na STEP fizični dato­ teki), ustvarjene s platformo IFC2x, beremo z IFC2x Edition 2 kompatibilno programsko opremo. Ena izmed pomembnejših prednosti stan­ darda IFC je dostopnost. Standard in raz­ širitve so relativno skrbno dokumentirane in prosto dostopne na spletni strani organiza­ cije IAI (IAI, 2004), nekatere podrobnosti (predvsem glede razširitvenih projektov) pa je mogoče najti na spletnih straneh posameznih poglavij, ki sestavljajo organiza­ cijo IAI. Slika 3 • Proces standardizacije IFC modela 3 * ARHITEKTURA IFC IN KONCEPTI RAZŠIRITVE ST-4 3.1 Splošno Razširitveni projekt za razvoj aplikacijskega modela za analizo konstrukcij s formalno oznako ST-4 so v letih 2001/2002 izdelali na Tehnični univerzi v Dresdnu. Celoten proces razširitve (vmesna in končno tehnično poro­ čilo, razširitev standarda) je relativno skrbno dokumentiran in prosto dostopen na spletu (Projekt ST-4,2004). S projektom je bil razširjen obseg domenske platforme z domeno analize konstrukcij ter z domeno jeklenih konstrukcij (slika 4). Slednja predstavlja prireditev obsežnega nemškega standarda »Produktschnittstelle Stahlbau« v okvire standarda IFC in v tem članku ne bo posebej obravnavana. Glede na opisani obravnavani obseg razširitve ST-4 bo termin analiza konstrukcije v nadaljevanju predstav­ ljal statično analizo konstrukcije, ki jo v pro­ cesu načrtovanja praviloma opravlja gradbe­ nik konstruktor. Podobno kot pri ostalih razširitvah je zaradi nezaželenega podvajanja smiselna ponovna uporaba že obstoječih in po potrebi razšir­ jenih podatkov. Razširitev ST-4 se osredotoča na opis odločitev gradbenika konstruktorja, ki pomembno vplivajo tudi na ostale domene (in posledično tudi na pravilno postavitev teh odločitev znotraj modela zgradb IFC). 3.2 Področje razširitve Z uporabo novih razredov in entitet razširitve ST-4 (še) ni mogoče modelirati vsega, kar bi IFC2x2 platforma sheme, ki niso del platforme IFC2x2 Slika 4 • Arhitektura modela zgradb IFC in razširitev ST-4 si gradbeni inženirji želeli oz. kar srečujejo pri vsakodnevnem delu. Modelirati je mogoče: - Defin ic ijo ravn inske in prostorske analize konstrukcij, s pomočjo katere se v ustrezni programski opremi lahko tvori računski model. Le-tegd je potrebno ustrezno dopol- niti/prilagoditi s podatki o: • točkovnih, linijskih in ravninskih elementih, • podpiranju, • povezavi elementov in podpor. - Specifikacijo obtežb, ki vključuje točkovne, linijske, ploskovne in temperaturne obtežbe z možnostjo povezovanja v obtežne skupine in kombinacije. - Specifikacijo raz ličn ih »podmodelov« zg rad ­ be, ki so potrebni za prikaz različnih aspek­ tov oz. delov zgradbe. Odvisnost med mo­ deli je mogoče tudi shraniti. - Defin icijo razm erij med obstoječimi elemen­ ti zgradbe (arhitektura) in elementi, uporab­ ljenimi v analizi konstrukcije. - Rezultate analize (omejitev na sile in pomike). Izven dosega razširitve so ostali: - D inam ična analiza; - Obtežba s prednapen jan jem ; - Topologija končn ih elem entov; - D eta jln i p rikaz rezultatov analize p o m etod i končn ih e lem entov (deformacije, napeto­ sti). 3.3 Akterji, scenariji uporabe ter »pogledi na model« V skladu z metodologijo razširitev modela zgradb IFC je pred kreiranjem novih razredov in entitet potrebno določiti akterje, ki jih razši­ ritev zadeva ter pripraviti ustrezne scenarije uporabe. V razširitvi ST-4 so upoštevani tudi »pogledi na model«, saj je konstrukcijska ana­ liza eden izmed tipičnih primerov vnosa velike količine podatkov v model zgradbe, ki so v gradbenik konstruktor gradbenik konstruktor gradbenik konstruktor - k o n s t r u k c i js k i m o d e l - o b te ž b a - e le m e n ti z g ra d b e ( A ) - k o n s t r u k c i js k i e le m e n t i - s t ik i - e le m e n t i z g ra d b e ( A ) - k o n s t r u k c i js k i m o d e l - o b te ž b a M K E M K E C A D , M K E t t gradbenik konstruktor i gr. konstruktor i za AB gr. konstruktor za jeklo j gr. konstruktor i za les revidend M K E j C A D (z a A B ) j C A D (z a je k lo ) ! C A D ( le s ) I M K E Slika 5 • Primeri scenarijev uporabe znotraj domene analize konstrukcij (prikazanih je le nekaj primerov) nadaljnjem življenjskem ciklu zgradbe za ostale udeležence nepomembni. Glede na vloge udeležencev v življenjskem ciklu zgradbe lahko razširitev ST-4 v smislu medsebojne izmenjave podatkov zadeva: - neposredno: gradbenike konstruktorje, revi- dente, načrtovalce detajlov (jeklo), na­ črtovalce prefabrikatov (jeklo), kalkulante, gradbenike organizatorje,... - posredno: arhitekte, načrtovalce strojnih in elektroinštalacij, upravljavce zgradbe, vodje projektov, načrtovalce detajlov (les, beton, ...), načrtovalce prefabrikatov (les, beton,...),... Slika 5 prikazuje nekaj tipičnih scenarijev uporabe znotraj domene analize konstrukcij. Akterji (dva ali več) pri svojem delu uporabljajo različno programsko opremo, medsebojno sodelovanje pa temelji na izmenjavi informacij o zgradbi (navedene so le nekatere skupine informacij, ki jih je možno izmenjevati). Podobne scenarije lahko predvidimo tudi za primer interoperabilnosti z ostalimi do­ menami (slika 6). Prvi izmed predstavljenih primerov predstavlja klasični postopek pri načrtovanju inženirskih objektov in bo upo­ rabljen tudi pri prikazu konceptov razširitve. 3.4 Osnovni koncepti modeliranja Analiza konstrukcije, ki jo običajno opravlja gradbenik konstruktor in ki jo želimo zapisati z modelom IFC, posega v vse sloje modela zgradb IFC (slika 4). Tudi za najenostavnejšo analizo je potrebno v fizični STEP datoteki predstaviti konstrukcijski sistem z nosilnimi elementi, material, obtežbe, vrsto analize ter končne rezultate. Poleg dopolnitve obstoječih in kreiranja novih razredov, s katerim opišemo model za analizo konstrukcije, je bistvenega pomena pravilna uvrstitev razredov v enega izmed štirih slojev. Množica rezultatov, ki jih pri analizi zgradbe določi gradbenik konstruktor in ki so shranjeni v domenskem sloju, je običajno nezanimiva Slika 6 • Scenariji uporabe - interoperabilnost z ostalimi domenami (prikazanih je le nekaj primerov) C H 3 'r i i 1 -> -+ J \ J Slika 7 * Arhitekturni model - konstrukcijski sistem - računski model - analiza (MKE) za vse ostale stroke, ki sodelujejo pri procesu načrtovanja. Zanimivi so le rezultati, ki neposredno zadevajo ostale discipline. Le-ti so ločeni od specifičnih domenskih informacij in so zapisani v sloju skladnosti oz. nižje ležečih slojih, kar zagotavlja interoperabilnost modela IFC. V projektu ST-4 predlagani scenarij uporabe se navezuje na klasični proces pri načrtova­ nju zgradb. Gradbenik konstruktor iz arhitek­ turne zasnove (geometrijski model) potrdi/iz- bere konstrukcijski sistem in nosilne elemente za prenos vertikalne in horizontalne obtežbe ter ustvari računski model konstrukcije (slika 7). Osnovni elementi geometrijskega oz. arhitekturnega modela (ki ga opišemo z ab­ straktnim razredom IfcBuild ingE lem ent oz. njegovimi podrazredi in entitetami - IfcBeam, Ifc C o lu m n ,...) ne bi bili (vedno) primerni za opis statičnega računskega modela. Med obravnavanima modeloma velikokrat nasto­ pijo semantične razlike. Nekaj preprostih primerov: Monolitna AB prečka in plošča bosta v geometrijskem modelu predstavljena kot ločena elementa. Zaradi monolitnega stika obravnavanih elementov takšen opis ne bi bil najbolj primeren za statični model (slika 8). Pod drobnogled vzemimo še kontinuirne nosilce. Delitev zgradbe na prostore v arhitek­ turnem modelu ter s tem delitev kontinuirnih nosilcev na segmente je lahko povsem drugačna od dejanskih razponov med pod­ porami, ki jih potrebujemo v statičnem mo­ delu. Obstaja še precej podobnih semantičnih razlik, ki potrjujejo neprimernost elementov abstraktnega razreda IfcBuild ingE lem ent za opis statičnega računskega modela. Zato sta bila v okviru projekta ST-4 vpeljana nova abstraktna nadrazreda IfcS tructura lltem ter IfcStructuralActivity, in sicer kot korenska razreda za opis geometrije statičnega modela oz. opis vplivov na konstrukcijo (slika 9). V domenski sloj analize konstrukcij uvrščena razreda bosta podrobneje predstavljena v nadaljevanju. Osnovni elementi arhitekturnega in statičnega modela se v IFC zapisu razlikujejo, čeprav v splošnem predstavljajo v realnosti isti gradnik (npr. stena, plošča, ...). Slika 10 prikazuje razliko med modeloma oz. med posameznimi elementi obravnavanih modelov. V razširitvi ST-4 je uporabljen topološki zapis elementov. To pomeni, da je lega točk (koor­ dinat) v zapisu ločena od »topoloških pred­ metov«, tj. od točk, krivulj, ploskev,... Za lažje razumevanje termina: V programu OKVIR se v vhodni datoteki vozlišča podajo s koordina­ tami (vozlišče, X, y), topološko pa se podajo elementi (element, začetno vozlišče, končno vozlišče). Pri zapisu .ifc gre za popolni topo­ loški zapis, saj so tudi vozlišča podana to­ pološko. S tem je definirana struktura, do njenih elementov pa dostopamo preko refe­ renc (referenco enostavno zapišemo s šte­ vilko vrstice, na katero se sklicujemo). Takšen način opisa konstrukcije se izkaže za primernejšega tako pri opisu geometrije kot » T p r e r e z « ( IfcEdgeCurve) p lo š č a ( IfcSlab) \ — \ 7 p r e č k a (IfcBeam) Slika 8 • Semantične razlike med geometrijskim in statičnim računskim modelom Ö IfcR oo t j 0 - I fc O b je c t Ö I f c Actor I Ö IfcC on tro l S -IfcG ro up 0 IfcProcess j Ö - IfcP roduct I f c A n notation I i j l f c E lern ent i 0 IfcD is tribu tionE lem en t ...IfcE lectrica lE lem ent j j...IfcE lem entA ssem bly 0 IfcE lem entC om ponen t j...IfcE qu ipm entE lem ent 0 - IfcFeatu reE lem ent IfcFurn ish ingE lem ent : IfcT ranspo rtE lem en t j j ;...IfcG rid j I 0 I f cP o rt i j j...IfcP roxy 0 IfcS pa tia lS truc tu reE lem ent j [j] IfcS true tu ra l A c tiv ity j j 0 ' 'Ifc S tru c tu ra llte m j i Ö - I f cS tructura lC onn action I j ...IfcS truc tu ra lC u rveC onnection IfcS tructu ra iP o in tC onnection i j ...IfcS truc tu ra iS urfaceC onnection 0 IfcS truc tu ra lM ernbe r i 0 - IfcS tru c tu ra lC u rveM e m b er 0 - I f cS tru ctu ra IS u r f a ce M e m b e r Slika 9 • Izsek iz hierarhičnega drevesa standarda IFC (jedro, produktna razširitev, domenski sloj) tudi pri opisu zunanjih vplivov na konstrukcijo, saj je npr. geometrija konstrukcije povsem ločena od vozlišč in elementov konstrukcije in posledično niso potrebne transformacije za­ radi različnih koordinatnih sistemov. Za enolično določitev elementov, stikov, pod­ por, akcij in reakcij ter za določitev dodatnih količin potrebnih pri analizi konstrukcije (npr. prečni prerez elementov) je potrebno defi­ nirati koordinatni sistem. V razširitvi ST-4 je vedno uporabljen kartezijski koordinatni sistem, krajevni ali glavni, odvisno od informa­ cij, ki jih je potrebno opisati. Lokacija konstrukcijskih elementov je vedno podana v glavnem koordinatnem sistemu, lastnosti elementov pa so vedno podane gle­ de na krajevni koordinatni sistem obravna­ vanega elementa. Lastnosti stikov so podane v okviru krajev­ nega koordinatnega sistema elementa (z eno IfcStructural dimenzionalno topologijo). Če v stiku nimamo takšnega elementa, lahko definiramo nov koordinatni sistem ali uporabimo koordinatni sistem dvodimenzionalnega elementa. Glede na definirane elemente v obravnavani razši­ ritvi so možne tri vrste stikov: - črta - točka (IfcS tructura lCurveM em ber in IfcStructuraiPointConnection), - ploskev - krivulja (IfcStructuralFaceMember i n IfcStructuralCurveConnection), - ploskev - točka (IfcStructuralFaceM em ber i n IfcStructuraiPointConnection). V prvih dveh primerih imata IfcStructuralCur­ veM em ber ter IfcStructuralCurveConnection eno dimenzionalno topologijo ter s tem defi­ nirata krajevni koordinatni sistem za opis last­ nosti stikov. V tretjem primeru (npr. plošča - prečka) enodimenzionalen topološki element ne obstaja in je zato potrebno definirati nov koordinatni sistem ali pa uporabiti koordinatni sistem ploskovnega elementa. Lastnosti pod­ por so podane v krajevnem koordinatnem si­ stemu podpore. Podobno velja za lastnosti, ki jih je moči pripisati akcijam in reakcijam. 3.5 Shematični pregled razširitve ST-4 Razširitev modela zgradb IFC na statično analizo konstrukcij je predstavljena s shemo EXPRESS-G, s katero lahko enostavno pri­ kažemo strukturo dedovanja, poglavitna raz­ merja in atribute (slika tl). Tak prikaz omogoča jasno predstavo o glavnih entitetah modela in njegovo integracijo v platformo IFC2x. Oba vrhnja abstraktna nadrazreda razreda v shemi IfcS tructura lltem ter IfcStruetu ra /Acti­ v ity dedujeta lastnosti razreda IfcP roduct (ta se nahaja v jedru modela IFC). Posledično se vse splošne lastnosti oz. atributi (umestitev, oblika,...) dodelijo vsem entitetam konstruk­ cijske analize. Uporaba atributa »Representa­ tion« je spremenjena tako, da je lega vseh topoloških objektov podana v glavnem namesto v krajevnem koordinatnem sistemu (sicer definiranim z atributom »ObjectPlace- ment«). Opisana sprememba je nujno potreb­ na za zagotavljanje deljenja podatkov ter s tem primerne definicije topologije konstrukcij­ skega sistema. Vsi ostali podedovani atributi ohranijo prvotni pomen, definiran v jedru mo­ dela IFC. IfcS tructura lltem predstavlja korenski razred vseh razredov, ki označujejo konstrukcijske objekte (structural objects). Podobno IfcStruc- tu ra lA ctiv ity predstavlja korenski razred za objekte, ki predstavljajo zunanje vplive na objekte (npr. obtežbe).Sliko 10 • Geometrijski model - računski model Slika 11 • Shema poglavitnih objektov razširitve standarda IFC na analizo konstrukcij (EXPRESS-G) IfcS tructura lltem je nadalje razdeljen na kon­ strukcijske elemente (IfcS tructura lM em ber) ter stike (IfcS tructuralConnection). Pri tem ne smemo prezreti njune medsebojne povezave ( IfcRelConnectsStructuralM em ber). S tem je zagotovljena nedvoumna povezava med ele­ menti in stiki, praktično pa to pomeni, da mo­ ramo ločeno definirati vozlišča, elemente ter povezave med vozlišči in elementi. Možno je definirati še eno povezavo (ni prikazano na sliki 11) in sicer med elementi geometrijskega modela in konstrukcijskimi elementi, in sicer z IfcRelAssignsToStructuralMembers. Konstrukcijski elementi so nadalje razdeljeni na linijske (IfcS tructuralCurveM em ber) in ravninske (IfcStructuralFaceM em bers), stiki pa na točkovne (IfcS tructuralPointConnec- tion), linijske (IfcS tructuralCurveConnection) ter ploskovne (IfcStructuralFaceConnection). Stikom lahko predpišemo ustrezno transla- cjjsko oz. rotacijsko togost glede na dane robne pogoje. IfcS tructura lActiv ity vsebuje dva razreda, Ifc- StructuralAction in IfcStructuraIReaction, ki omogočata razlikovanje med zunanjimi in notranjimi vplivi. Razmerje med konstrukcijski­ mi elementi in vplivi podaja razred IfcRelCon- nectsS tructura lActiv ity (podrazred razreda IfcRelConnects). Opisano razmerje je potreb­ no definirati tudi zaradi možnosti podajanja ekscentrične obtežbe. Dodatno lahko »ak­ tivnosti« grupiramo v IfcS tructuralLoadG roup (za obtežbo) oziroma v IfcStructuralResult- Group (za reakcije), ustvarjene skupine pa lahko kasneje koristno uporabimo pri analizi konstrukcije. Zunanje vplive je možno podati kot točkovno, linijsko oz. ploskovno obtežbo. Možnost ponovne uporabe v ostalih domenah (npr. prefabricirani AB gradnji) je dosežena z definicijo obtežbe v specifični konstrukcijski shemi virov, podobno kot je ponovna uporaba rešena pri prečnih prerezih ter pri lastnostih materialov. Vse entitete, opisane v tem poglavju, pred­ stavljajo posamezne komponente, ki jih je potrebno združiti v konstrukcijski model. Ifc- Structura lAnalysisM ode lzdružuje konstrukcij­ ske elemente, stike, obtežbe ter izračunane rezultate, hkrati pa z njim specificiramo infor­ macije, ki se navezujejo na konstrukcijsko analizo (2D ali 3D model, orientacija 2D pod- modelov,...). 3.6 Razširitve shem Podobno kot vse ostale razširitve standarda IFC naj bi tudi obravnavana uporabljala in raz­ širjala obstoječo platformo ter čim manj posegala v obstoječe sheme IFC, še posebej v nižje ležečih slojih. Pri razširitvenem projektu se modifikacijam ni bilo moči izogniti, saj: - Platforma modela IFC izhaja iz arhitekturne predstavitve zgradb. Pri njeni določitvi niso bili neposredno upoštevani in posledično ne vključeni aspekti konstrukcijske analize. - Sloj virov (npr. vir mer, vir materialov,...) je bilo potrebno dopolniti. S konceptom pod- razredov obstoječih virov se je bilo v večji meri mogoče izogniti definiciji novih virov. Opišimo najprej modificirane oz. novo defini­ rane vire: - Vir mer: Definicija novih veličin (npr. masni vztrajnostni moment, temperaturni gradient, toplotni ekspanzijski koeficient, elastična podajnost linearnega elementa na dolžino enote, sprememba nagiba na enoto dolžine, sprememba mase na enoto dolžine,...). -V ir profilov: Razširitev predstavlja enajst novih razredov za parametrično predsta­ vitev (jeklenih) profilov (asimetrični I profili, C profili, tirnice, kotniki, pravokotni profil z zaobljenimi robovi, T, U in Z profili). - Vir lastnosti profilov predstavlja poleg vira lastnosti materialov in vira obtežb noviteto v sloju virov. Lastnosti profilov so najprej razdeljene glede na specifične potrebe (konstrukcijske, ...), ki hkrati predstavljajo osnovo za nadaljnjo delitev (glede na mate­ rialne lastnosti). Pri opisu lastnosti profilov je potrebno podati razmerje med virom last­ nosti profilov (IfcProfileDef) ter virom pro­ filov (IfcProfileProperties). - V viru lastnosti materialov so le te razdeljene na mehanske lastnosti (Youngov 4 • PRAKTIČNI PRIMER RAZŠIRITVE ST-4 4.1 Izbira konstrukcije Prikažimo razširitev ST-4 še na praktičnem primeru, ki je delno povzet po (Weisse, 2003). Arhitekturni model konstrukcije pri­ kazuje slika 12. Zaradi enostavnosti je iz­ bran ravninski okvir (slika 13), ki pa je v skladu z filozofijo IFC-jev predstavljen tri­ dimenzionalno. To pa seveda še ne pomeni, da mora gradbenik konstruktor opraviti prostorsko analizo konstrukcije. Glede na modul, strižni modul, Poissonov koeficient, temperaturni koeficient), mehanske lastno­ sti jekla (utrjevanje, relaksacija,...), splošne materialne lastnosti (specifična teža, po­ roznost, ...), razširjene materialne lastnosti, higroskopske lastnosti materiala, optične lastnosti ter toplotne lastnosti materiala. - Viri geometrije, topologije in predstavitve. Navedeni viri vsebujejo minimalne dopol­ nitve, s katerimi je omogočena predstavitev zapletenih geometrijskih oblik. - Vir obtežb. S petnajstimi entitetami je v viru obtežb opisan celoten spekter zunanjih vplivov na konstrukcijo. Poleg posplošenih točkovnih, linijskih in ploskovnih sil lahko podamo tudi premike in temperaturno obtežbo. Možno je definirati tudi odpoved (nenosilnost) stika v nategu oz. tlaku. Vir obtežb zajema tudi opis robnih pogojev (translacijske oz. rotacijske togosti) elemen­ tov oz. stikov (IfcBoundaryEdgeC ondition, IfcBoundaryEdgeCondition, IfcB oundary­ EdgeCondition). Razširitev ST-4 ne posega v jedro IFC2x, pač pa v produktno razširitev (del platforme 2x). /fcConsfrucf/ona/Đemenfpredstavlja dodatne (pomožne) konstrukcijske elemente. Običaj­ no jih pri opisu zgradbe posebej ne omenja­ mo, čeprav imajo lahko vitalno nosilno funk­ cijo. Takšni elementi so npr. pri jeklenih konstrukcijah vezna pločevina, vijaki,... Ostali dve entiteti IfcRelAdds ter IfcRelAssociates- ProfileProperties podajata posebne oblike razmerij med gradniki IFC modela. Sloj skladnosti je bil minimalno modificiran, in sicer z entiteto IfcStructuralBuild ingElem ents- A ssem b ly ki omogoča združevanje konstruk­ cijskih gradnikov. Geometrijsko gledano predstavlja obravnavano, entiteto kar unija gradnikov, kijih združujemo. Pretežni del podatkov, ki neposredno zadeva­ jo gradbenika konstruktorja, je zbran v novo definirani domeni analize konstrukcij. Navede­ ni so le nekateri pomembnejši gradniki do­ mene: elementi, vozlišča, povezave med nji­ mi, vplivi na konstrukcijo, definicija računskih modelov,... potrebno natančnost lahko izbira med ravninsko in/ali prostorsko analizo in pri tem obdrži svobodo pri prirejanju elementov geometrijskega modela statičnemu. Tako npr. sten ni nujno modelirati kot ploskovne elemente, ampak jih lahko modeliramo kot linijske. V obravnavanem primeru je do­ ločitev statičnega modela iz arhitekturnega trivialna. Slika 12 • Arhitektura ilustrativnega primera Wd T T T V T I I T I IT T ~l Slika 13 • Statični model konstrukcije Če arhitekturni model izrišemo v programu Archicad in ga shranimo v .ifc datoteki, potem zapis obsega kar 264 vrstic. Poleg osnovnih geometrijskih podatkov o modelu se v dato­ teko namreč zapiše tudi množica atributov, ki podrobno opisujejo arhitekturni model, za nas pa trenutno niso zanimivi. Naprej si oglejmo, kako je v arhitekturnem modelu predstavljen steber (slika 15, vrstica #124). Slednjega označuje entiteta abstrakt­ nega razreda IfcBuildingElem ent, IfcColumn. Obravnavano entiteto opišemo z osmimi atributi, od katerih je šest opcijskih (glej shemo dedovanja - slika 14). Oglejmo si le nekatere atribute: Prvi predstavlja oznako ele­ menta, drugi zgodovino (kdo in kdaj je narisal element - podano preko sklica #6) ter tretji ime elementa. Pri posameznih entitetah morajo biti vedno podani vsi argumenti, opci­ jske pa lahko nadomestimo s simbolom »$« oz. z »()«, kadar se pričakuje vnos niza atribu­ tov. Osnovo topološkega opisa računskega mo­ dela predstavljajo vozlišča (IfcStructuralPoint- . ENTITY IfcColumn; ENTITY IfcRoot; Globalld OwnerHistory : Name Description : ENTITY IfcObject; ObjectType : ENTITY IfcProduct; Obj ectP1acement Representation ENTITY IfcElement; Tag : ; IfcGloballyUniqueld; If cOwnerHi st ory; : OPTIONAL IfcLabel; OPTIONAL IfcText; OPTIONAL IfcLabel; : OPTIONAL IfcObjectPlacement; : OPTIONAL IfcProductRepresentation; OPTIONAL Ifcldentifier; ENTITY IfcBuildingElement; ENTITY IfcColumn; END_ENT IT Y ; Slika 14 • Shema dedovanja - IfcColumn Connection) (NI - N6). Z uporabo le-teh defi­ niramo še linijske elemente (IfcS tructuralCur- veMemeber) (cl — c2, bi - b2). Materialne karakteristike so podane z entitetami IfcM echanicalM ateria lProperties (ter dodatno z IfcM aterial in IfcRelAssociatesM ateriat), karakteristike prereza z IfcStructuralProfile- Properties (ter dodatno z IfcRelAssociates- ProfilePropertieš), podpiranje vozlišč pa z IfcBoundaryNodeCondition. Pri opisu stebra velja posebej opozoriti na topološki opis, kjer so koordinate IfcCartesianPoint ločene od topoloških konstruktov (IfcVertexPoini: IfcEdgeCurve). Ker je prikazan le izsek .ifc datoteke, vseh prednosti topološkega zapisa žal ni mogoče prikazati. Očitna je le ponovna raba entitet v vrsticah #407, #409 in #412. Vozlišči NI (N4) ter začetna (končna) točka stebra sicer ležita v isti točki, vendar pa to še ne pomeni, da sta vozlišče in element pove­ zana. Njuno povezavo je potrebno definirati, in sicer z entiteto IfcRelConnectsMember- ToPoint. Geometrijo statičnega modela (vključno z povezavami) smo definirali in lahko preidemo na zapis obtežbe. Za konkretni primer upo­ rabimo entiteti IfcStructuralPointAction in IfcS tructuralL inearAction (domenski sloj). V obeh primerih lahko ponovno opazimo pred­ nosti topološkega zapisa. Obtežba se lahko podaja v krajevnem ali glavnem koordinat­ nem sistemu in dodatno lahko linijsko obtežbo podamo na dolžno elementa ali dolžino projekcije elementa. Sedmi argument 'podaja mesto delovanja obtežbe preko entitete IfcProductRepresentation. Smer delo­ vanja in velikost podamo z entitetama IfcStructuralLoadSingleForce oz. IfcStructural- LoadLinearForce (iz sloja virov). V obeh primerih je obtežba podana z razmerjem IfcConnectsStructuralActiv ity, čeprav bi za enostavne primere (brez ekscentričnosti) obtežbe razmerje lahko določili kar iz topolo­ gije. Zunanje vplive na konstrukcijo nato zdru­ žujemo v obtežne primere (enaka obtežba - npr. lastna teža), obtežne skupine (različne obtežbe - veter, sneg -, ponderirane z istim koeficientom ) ter obtežne kombinacije (raz­ lične obtežbe, ponderirane z različnimi koefi­ cienti). Da bi bil računski model popolnoma definiran, je potrebno določiti še povezavo med ele­ menti zgradbe in njihovo predstavitvijo v računskem modelu (IfcRelAssignToStructu- ralM em ebers). Kardinalnost povezave opi­ sujejo razmerja 1:1, 1:n ali m:n. V prvem primeru je en geometrijski element (npr. #124 = IFCCOLUMN ('3E0jDq$XH5HxNc4H90trT0', #6, $, $, $, #137, #135, $); #138 = IFCMATERIAL ('reinforced concrete'); #139 = IFCRELASSOCIATESMATERIAL ('0vZC4S0914RPEt9JnGG0PV', #6, $, $, (#124, #400), #138); - * / / r a z š i r i t e v ST4 #399 = IFCRELASSIGNSTOSTRUCTURALMEMBERS ('internal_ID_of_rell', #6, 'connection between column 1 and curve member 1', $, (#400), .PRODUCT. , #124); //steber 1 #400 = IFCSTRUCTURALCURVEMEMBER ('internal_ID_of_Sl', #6, 'column 1', $, $, #401, #406, RIGID_JOINED_MEMBER.); #401 = IFCLOCALPLACEMENT ($, #402); #402 = IFCAXIS2PLACEMENT3D (#403, #404, #405); #403 = IFCCARTESIANPOINT ((0., 0., 0 .) ) ; #404 = IFCDIRECTION ((1., 0., 0.)); #405 = IFCDIRECTION ((0., 0., 1. ) ) ; (#407)); #407 = IFCTOPOLOGYREPRESENTATION (#408, $, $, (#409)); #408 = IFCREPRESENTATIONCONTEXT (’Mechanical Structure', 'Design'); #409 = IFCEDGECURVE (#410, #411, #412, .T .); #410 = IFCVERTEXPOINT (#413); #411 = IFCVERTEXPOINT (#414); #412 = IFCLINE (#413, #415); #413 = IFCCARTESIANPOINT (( 0. , 0 ., 0 .) ) ; #414 = IFCCARTESIANPOINT ((0., 0., 2.85)); #415 = IFCVECTOR (#416, 2.85); #416 s IFCDIRECTION ( (0 . , 0... , 1.) ) ; / /definicija dodatnih m a t e r i a l n i h lastnosti, p o t r e b n i h za statično anl i z o _____ __________ #417 = IFCMECHANICALMATERIALPROPERTIES (#138, $, 30000., $, $, $); #423 = IFCSTRUCTURALPROFILEPROPERTIES ('profile type l', $, $, $, $, $, 0.09, $, $, 67500., $, $, $, $, $,$); #424 = IFCRELASSOCIATESPROFILEPROPERTIES ('internal_ID_of_rel2', #6, 'cross section properties for column l', $, (#400), #423, $); / /vozlišče 1 #430 = IFCSTRUCTURALPOINTCONNECTION('internal_ID_of_Nl', #6, 'node l', $, $, #401, #431, #433); #431 = IFCPRODUCTREPRESENTATION ($, $, (#432)); #432 = IFCTOPOLOGYREPRESENTATION (#408, $, $, (#410)); #433 = IFCBOUNDARYNODECONDITION ('rigid support', $, $, $, $, $, $); / /vozlišče 4 #434 = IFCSTRUCTURALPOINTCONNECTION('internal_ID_of_N4', #6, 'node 4', $, $, #401, #435, $); #435 = IFCPRODUCTREPRESENTATION ($, $, (#436)); #436 = IFCTOPOLOGYREPRESENTATION (#408, $, $, (#411)); / / p o v e z a v a v o z l i š č i n e le m e n t o v #800 = IFCRELCONNECTSMEMBERTOPOINT(#400,#430,$,$,$,$,$) #801 = IFCRELCONNECTSMEMBERTOPOINT(#400,#434,$,$,$,$,$) / / o b t e ž b a - t o č k o v n a s i l a v v o z l i š č u 4 #2000 = IFCSTRUCTURALPOINTACTION ('internai_ID_of_Llxxxxx', #6, 'point act. node 4', $, $, #401, #435, #2001, .GLOBAL_COORDS., .F., .TRUE_LENGTH., $); #2001 = IFCSTRUCTURALLOADSINGLEFORCE ('wind1, 2400., $, $, $, $, $); #2002 = IFCRELCONNECTSSTRUCTURALACTIVITY ('internal_ID_of_relllxx1, #6, 'point act. node 4', $, #434, #2000); / / o b t e ž b a - v e t e r n a e le m e n t u 1 #2100 = IFCSTRUCTURALLINEARACTION ('internal_ID_of_L2xxxxx', #6, 'wind on c 4 ’, $, $, #401, #406, #2101, .GLOBAL_COORDS., .F., .TRUE_LENGTH., $); #2101 = IFC STRUCTURALLOADLINEARFORCE ('wind', 2500., $, $, $, $, $); #2102 = IFCRELCONNECTSSTRUCTURALACTIVITY (’internal_ID_of_rel2xx', #6, 'wind on node 4', $, #400, #2100); OP.: Opis krajevnega koordinatnega sistema. Predstavitev elementov računskega modela. Materialne karakteristike. Lastnosti prereza. Povezava med elementi arhitekturnega modela (#124) in njihovo predstavitvijo v računskem modelu (#400) podaja razmerje (#439). Slika 15 • Del STEP datoteke, ki prikazuje zapis stebra c 1 (# 4 0 0 ), vozlišč N1 (# 4 3 0 ) in N 4(#434), obtežbe v vozlišču N4 (# 2 0 0 0 ) ter obtežbe na stebru d ( # 2100) IfcCo lum n) predstavljen z enim elementom v računskem modelu (npr: IfcS tructuralCurve- M em ber). V primeru razmerja 1 :n je slednjih elementov lahko več, kar pomeni, da imamo v eni datoteki lahko zapisanih več predstavitev istih elementov in posledično več računskih modelov. Namesto razmerja m:n je potrebno zaradi omejitev entitete IfcRelAssignToStruc- tura lM em ebers podati m razmerij 1: n. V zadnjem koraku je potrebno le še konfi­ gurirati model (slika 16). Z entiteto IfcS truc- tura lAnalysisM odel združimo vse informa­ cije, potrebne za tvorbo modela za statično analizo. S šestim argumentom entitete poda­ jamo vrsto analize (v našem primeru ravnin­ ska), z osmim obtežne skupine, ki se upošte­ vajo pri izračunu, ter z devetim skupine rezultatov pri posamezni obtežbi. Entiteta IfcRelAssignToG roup združuje vozlišča, ele­ mente ter obtežne primere, njen zadnji argu­ ment pa kaže na pripadajoči model za statično analizo. Vsak statični model nato umestimo v informacijski model zgradbe. Dodatno je z uporabo razreda IfcRelNests možno vzpostaviti hierarhijo med posa­ meznimi delnimi analizami oz. računskimi modeli. / / d e f i n i c i j a r a v n i n s k e g a o k v i r j a # 5 5 0 0 = IF C STRUCTURALANAL.Y S ISM O DEL ( ' i n t e r n a l _ I D _ o f _ A M l x x x x ' , # 6 , ' f r a m e 1 ' , $ , $ , . IN _ P L A N E _ L O A D IN G _ 2 D . , # 5 5 0 1 , ( # 2 5 0 0 , # 2 5 5 0 , ...) , ( # 3 1 0 0 , . . . ) ) ; # 5 5 0 1 = IF C A X IS 2P LA C E M E N T 3 D ( # 1 5 0 2 , # 1 5 0 3 , # 1 5 0 4 ) ; # 5 5 0 2 = IF C C A R T E S IA N P O IN T { ( 0 . , 0 . , 0 . ) ) ; # 5 5 0 3 = IF C D IR E C T IO N ( ( 0 . , 1 . , 0 . ) ) ; # 5 5 0 4 = IF C D IR E C T IO N ( ( 1 . , 0 . , 0 . ) ) ; / / z d r u ž e v a n j e k o n s t r u k c i j s k i h g r a d n i k o v ter v p l i v o v # 5 5 1 0 = IFCR ELASSIG NSTO G R O U P ( ' i n t e r n a l _ I D _ o f _ r e l 2 2 x x ' , # 6 , ' f r a m e l ’ , $ , ( # 4 0 0 , ..., # 4 3 0 , # 4 3 4 , ... , # 2 0 0 0 , ...) , ■ N O T D E F IN E D ., # 5 5 0 0 ) ; / / p o v e z a v a e le m e n t a z z g r a d b o # 5 5 2 0 = IF C R E L S E R V IC E S B U IL D IN G S ( ( ' i n t e r n a l _ I D _ o f _ r e l 2 3 x x ' , # 5 , ' c o n n e c t i o n o f f r a m e 1 w i t h b u i l d i n g ' , $ , # 5 5 0 0 , ( # 3 0 ) ) ; OP: V vrstici #30 je definirana entiteta IfcBuilding, osnovni element hierarhične strukture modela IFC. Slika 16 • Konfiguracija analize 5 • OD ARHITEKTURNEGA K STATIČNEMU MODELU Korekcije se posredujejo strežniku, ki poskrbi za ažuriranje računskega modela v zapisu .ifc. Vrnimo se k scenariju uporabe, na katerem je zasnovana razširitev ST-4: Elementom arhitek­ turnega modela mora gradbenik konstruktor prirediti elemente statičnega računskega modela. Certifikati, ki jih organizacija IAI podeljuje za skladnost programske opreme, se nanaša na možnost branja/pisanja v fi­ zično .ifc datoteko in ne na omenjeno ne- enolično prirejanje. Statični modeli se bodo namreč med seboj razlikovali glede na za­ htevano natančnost računa. Ena izmed možnih rešitev za čim bolj avtoma­ tiziran prehod med navedenima modeloma je predstavljen v (Wan, 2004). Raziskovalni pro­ jekt Univerze Nanyang ter Instituta proizvod­ nih tehnologij v Singapurju je precej širše za­ snovan, saj se deloma nanaša tudi na oceno integracije interoperabilnosti, ki naj bi jo mo­ del zgradb IFC zagotavljal pri vsakdanjem delu arhitektov in gradbenikov konstruktorjev. Končni rezultat bo predstavljal prototip splet­ nega strežnika, namenjenega izmenjavi po­ datkov o modelu zgradbe med projektanti različnih strok. Delo arhitekta se v obliki IFC datoteke zapiše na strežnik (slika 17). Program, ki se nahaja na strežniku, iz dobljene .ifc datoteke prebere podatke o konstrukcijskih elementih (npr. o stebrih, prečkah,...) in povezavah le-teh. Nato se generira .xml datoteka, rezultati pa se prikažejo v aplikaciji za vnos podatkov s strani gradbenika konstruktorja. Slednji lahko avto­ matsko generirani model prilagodi glede na potrebe analize, ki jo namerava opraviti. V projektu je kot aplikacija za analizo kon­ strukcij uporabljen program SAP2000, ki ga pri svojem delu uporabljajo tudi projektanti v Sloveniji. Program žal neposredno ne omo­ goča zapisa v formatu .ifc. Zato je bilo v okviru projekta potrebno izdelati orodje za transformacijo podatkov iz formata .ifc v format ,s2k, to je v tekstovni zapis programa SAP2000. Slika 17 • Zasnova raziskovalnega projekta 6 • SKLEP Opisana razširitev je v programski opremi za analizo konstrukcij, ki jo pri vsakodnevnem delu uporabljajo gradbeniki-konstruktorji slabo implementirana. Ifc zapis arhitekturnega mo­ dela (različica 2.0) omogoča že kar nekaj aplikacij (Graphisoft ArchiCAD, Autodesk Arhi- tectural Desktop, Nemetschek Allplan,...). Na področju statične analize konstrukcij je branje/ pisanje .ifc datotek možno s programom ROBot (dodatek ROBIN) (Robobat, 2005) ter deloma s programom IMPACT (Strusoft) (Strusoft, 2005). Eden izmed pomembnejših vzrokov za takšno stanje je zagotovo nepopolnost razši­ ritve ST-4, saj zaenkrat v .ifc zapisu ni mogoče zapisati vseh veličin, ki se pojavljajo pri statični in dinamični analizi. Na tem mestu je smiselno navesti še ostale najpomembnejše ovire, ki so se pojavile pri implementaciji IFC-jev na ostalih področjih in se bodo najverjetneje pojavile tudi pri implementaciji razširitve za statično analizo konstrukcij (Bazjanac, 2002): - Industrija v splošnem še ni pripravljena na interoperabilnost programske opreme, saj »povprečni« uporabniki (vključno z arhitekti) še vedno načrtujejo dvodimenzionalno. Poglavitno oviro za prehod na 3D na­ črtovanje predstavlja prezaposlenost pro­ jektantov ter vseh ostalih, vpletenih v življenjski cikel zgradbe. Opisani prehod bi najlažje dosegli že med izobraževanjem novih generacij strokovnjakov AEC sektorja, saj interoperabilnost zahteva ekipno in ne individualno delo. - Nekompatibilnost podatkov. Problem izhaja iz nekompatibilnosti interoperabilnih apli­ kacij: podatki, ki jih definira ena aplikacija, se v določenih primerih ne ujemajo s priča­ kovanji druge aplikacije. Pri implementaciji razširitve ST-4 bo pri prirejanju statičnega modela arhitekturnemu opisana prepreka zagotovo prišla do izraza. - Velikost .ifc datoteke. Zapis celotnega infor­ macijskega modela zgradbe je tudi za enostavne objekte zelo obsežen. Velikost datoteke lahko hitro preseže več deset MB, kar lahko predstavlja dolgotrajno obdelavo (uvoz) podatkov ter dolgotrajen prenos po­ datkov preko spleta. Rešitev problema pred­ stavljajo že opisani »pogledi na model« oz. delna izmenjava podatkov. - Po opravljeni implementaciji razširitve ST-4 bo potrebna skrbna izbira programske opreme. Na ostalih področjih, ki jih pokriva­ jo IFC-ji, se je pokazalo, da v razvojni fazi lahko nastopi kar nekaj pomanjkljivosti in neažurnost njihove odprave povzroča pri končnem uporabniku razočaranje in po­ sledično nezanimanje nad implementacijo v vsakdanje delo. Poleg IFC-jev obstajajo tudi drugi, v praksi uve­ ljavljeni modeli zgradb (npr. CIMSteel), ki pa so običajno omejeni (CIMSteel na jeklene kon­ strukcije). Takšne modele je sicer res možno definirati v krajšem času ter tudi lažje imple­ mentirati, vendar pa je za zunanjo komunika­ cijo zopet potrebno izdelati pretvornike. Z modelom zgradb IFC skušamo opisati poljuben produkt industrije, ki oblikuje grajeno okolje, in sicer v fazi načrtovanja, gradnje, upravljanja in odstranitve. S širjenjem stan­ darda na celotni življenjski cikel zgradbe mo­ del postaja preobsežen za implementacijo v celoti, Vendar pa bi tudi v primeru delne imple­ mentacije (arhitekturni - statični model) lahko zmanjšali čas priprave projektne doku­ mentacije, odpravili podvajanja, napake, slabo kakovost ter znižali stroške. Če želimo doseči te cilje, bi bilo potrebno rezultate pro­ jekta ST-4 dopolniti z manjkajočimi področji (dinamična analiza, obtežba s prednapenja- njem, topologija končnih elementov, prikaz rezultatov analize po MKE,...) ter poskrbeti za implementacijo v programsko opremo za statično in dinamično analizo konstrukcij. 6 • LITERATURA AECweb, http://www.aecweb.de. dostop 15.9.2004. Bazjanac, V„ Early lessons from deployment of the IFC compatible software, Keynote paper, Proceedings of the fourth European conference on product and process modeling in the building and related industries, Portorož, 9.-11. september 2002, str. 9-16, Balkema, 2002. Cerovšek, T„ Distribuirana računalniško integrirana gradnja pri pogojih necelovitosti, doktorska disertacija, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za Grad­ beništvo in geodezijo, 2003. Graphisoft. httD://www.araohisoft.com/Droducts/ifc. dostop 1.4.2004. IAI - International Alliance for Interoperability, http://www.iai-international.ora. dostop 15.3.2005. IAI - nemško govoreče poalavie. http://www.iai-ev.de. dostop 15.9.2004. IAI - projekt ST-4, http://cib.bau.tu-dresden.de/icss/structural papers, dostop 15.9.2004. IAI - UK poglavje, www.h ttp ://c ig .b re .co .u k /, dostop 15. 9.2004. Pazlar, I, Dolenc, M., Duhovnik, J„ Rezultati raziskave prodAEC o rabi informacijskih in komunikacijskih tehnologij v arhitekturi, gradbeništvu in inženirstvu, Gradbeni vestnik, letnik 53, št. 9, str. 223-231,2004. Projekt ST-4, http://cib.bau.tu-dresden.de/icss/structural papers, dostop 15.9. 2004. Robobat. http://www.robobat.com/usa/products.php?PGenCateaorv= 10. dostop 1.6.2005. Strusoft, http://www.strusoft.com/default.asp. dostop 1.6.2005. Turk, Ž„ Okolje za računalniško integrirano projektiranje gradbenih konstrukcij, doktorska disertacija, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za Gradbeništvo in geodezijo, 1992. Wan, C., Chen, P, Tiong, R., Assesment of IFCs for structural analysis domain, ITcon, vol 9,75-95,2004. uab ilo na 27. s b o ro u a n je SDGK Slovensko društvo gradbenih konstruktorjev gradbenih honstruhrorjeu Sloueni je Bled, hote l Golf 2 7 . - 2 8 . o k to b e r 2 0 0 5 0 Prijaua Svojo udeležbo na zborovanju prijavite s tem, da nam pošljete izpolnjeno prijavo, ki jo odrežete od tega va­ bila in nakažete kotizacijo na naslov: Slovensko društvo gradbenih konstruktorjev, Jamova 2, 1 0 0 0 Ljubljana. Kotizacijo nakažite na TR Slovenskega društva grad­ benih konstruktorjev 0 2 0 8 5 - 0 0 1 5 3 1 9 1 8 7 s pri­ pisom za 27. zborovanje gradbenih konstruktorjev. Prijavi priložite potrdilo o plačani kotizaciji. Za dodatne informacije lahko pokličete Franca Sa­ jeta ali Jožeta Lopatiča po telefonu na št.: 01 4 7 6 8 5 0 0 ali pošljete elektronsko pošto na naslov: jlopatic@fgg.uni-lj.si. 0 H o ir is a c i ja Kotizacija za udeležbo na zborovanju, v kateri so zaje­ ti stroški organizacije in publikacije zborovanja, kakor tudi stroški družabnega srečanja, znaša 3 5 .0 0 0 SIT na osebo v primeru plačila do 27. septembra 2 0 0 5 , oziroma 4 0 .0 0 0 SIT v primeru kasnejšega plačila. Za upokojence in študente znaša kotizacija 15.000 SIT. Kotizacija je prenosljiva na drugo osebo, ne bomo pa je vračali. Avtorji prispevkov pri kotizaciji nimajo popusta. O P ro M o c iJ a d e ja u n o s r i Na podlagi dogovora z organizatorjem bo na zboro­ vanju mogoča tudi promocija vaših izdelkov in storitev. Slovensko društvo gradbenih kon s truk to rjev Prijava za 27. zborovanje gradbenih konstruktorjev Slovenije 27. in 28. oktobra 2 0 0 5 Ime in priimek: ___________________________________ Davčna številka: ____________________________ Podjetje oz. ustanova: ____________________________ Podpis: ____________________________________ Kotizacija je bila nakazana na transakcijski račun Slovenskega društva gradbenih konstruktorjev, Jamova 2, Ljubljana, št. 020B5-0015319187. E-mail: _____________________ _____________________ Potrdilo o plačani kotizaciji je priloženo. Naslov: Telefon: KOLEDAR PRIREDITEV 26.10. - 28.10.2005 ■ EVACES - Experimental Vibration Analysisfor Civil Engineering Structures Bordeaux, Francija bourgain@mail.enpc.fr 12.3. - 15.3.2006 ■ Roadex 2006Abu Dhabi, Združeni Arabski Emirati www.roadex-uae.ae roadex@gec.ae 27.10. - 28.10.2005 ■ 27. zborovanje gradbenih konstruktorjev SlovenijeBled, Slovenija jlopatic@fgg.uni-lj.si 22.3. - 25.3.2006 ■ Holz-Handwerk 2004Nürnberg, Nemčija www.nuernbergmesse.de I 27 .10 .-28 .10 .2005 ^ H i 2.4 - 6 .4 .2006 The 2004 Forum on Hydropower Supply, Security and Sustainability Gatineau, Kanada collug@videotron.ca 4th International Conference on Unsaturated Soils Carefree, Arizona, ZDA www.asce.org/conferences/unsat06/ 18.5 - 21.5.2006 ■ 5.11. - 10.11.2005 / H 2006 Structures Congress I H St. Louis, Missouri, ZDA www.asce.org/conferences/structures2006/17/ g | 12th World Congress on ITS H i San Francisco, ZDA www.itsworldcongress.org ntpsales@ntpshow.com 2 1 .5 .-2 4 .5 .2 0 0 6 15.11. - 16.11.2005 ■ Bridge EngineeringRotterdam, Nizozemska www.bridgeneering.com info@briskevents.nl 22.11. - 25.11.2005 ■ 12th World Water CongressNew Delhi, Indija www.cbip.org cbip@cbip.prg 30.11. - 2.12.2005 ■ 10. kolokvij o asfaltih in bitumnihHotel Kompas, Kranjska gora, Slovenija www.zdruzenje-zas.si info@zdruzenje-zas.si 6.12. - 7.12.2005 ■ Road Expo LondonLondon, Anglija www.road-expo.com roadexpo@fav-house.com ■ International conference on BRIDGESDubrovnik, Hrvaška secon@grad.hr 4.7. - 7.7.2006 ■ Infrastructure Facilities Asia 2006Singapur www.infrastructure-asia.com enquiry@hqinterfama.com 4.7 - 7.7.2006 ■ Intertraffic Amsterdam 2006Amsterdam, Nizozemska www.amsterdam.intertraffic.com intertraffic@rai.nl 6.8. -10 .8 .2 006 ■ WCTE 2006World Conference on Timber Portland, Oregon, ZDA www.alexschreyer.de/eng/w_conf.htm jamie.legoe@oregonstate.edu 29.8. -1 .9 .20 06 11.12. - 14.12.2005 ■ International Conference on Science and Technology of Composife Buenos Aires, Argentina www.comat.fi.mdp.edu.ar comat@fi.mdp.edu.ar 12.12. - 15.12.2005 ■ Gulf TrafficDubaj, Združeni Arabski Emirati www.gulftraffic.com davyd.farrell@iirme.com ■ 12th European Conference on Composife MaferialsBiarritz, Francija www.paginas.fe.up.pt/ECCM12/ eccm 12@lcts.u-bordeaux 1 ,fr 13.9. - 15.9.2006 ■ IABSE Symposium onResponding to Tomorrow's Challenges in Structural Engineering Budimpešta, Madžarska www.iabse.hu iabse@asszisztencia.hu 8.3. - 9.3.2006 ■ Road Expo IrelandDublin, Irska www.road-exo.com roadexpo@fav-huse.com Rubriko ureja »Jan Kristjan Juteršek, ki sprejema predloge za objavo na e-naslov: msg@izs.si____________________