Fachwerke bezeichnen aufgelöste, stabbasierte Tragsysteme. Sie finden im Hochbau vor allem in Räumen mit großen Spannweiten Anwendung. Fachwerke können als lineare Elemente (Fachwerksträger) oder als räumliche Systeme (Raumtragwerke) ausgeführt sein.

Fachwerke stellen eine Schnittstelle zwischen Architektur und Tragwerksplanung dar und stellen Anwender der BIM Arbeitsweise vor gewisse Herausforderungen. Hier unterscheiden sich die verschiedenen BIM Programme erheblich in ihrem Funktionsumfang, womit die Modellier-Stragien auch den technischen Möglichkeiten angepasst werden müssen.

 

Konzeptionelle Vorplanung

In dieser Phase werden Fachwerke noch nicht vollumfänglich modelliert. Es empfielt sich, einen grob dimensionierten Platzhalter wie bspw. einen Träger mit den Außen-Abmessungen eines finalen Fachwerk-Trägers zu erstellen. siehe dazu den Artikel Träger.

Vorplanung

In dieser Phase werden Fachwerke erstmals modelliert. Zudem wird von Seiten der Tragwerksplanung eine Aussage über die Tragfähigkeit des Fachwerks getroffen und darauf basierend ein Material (Baustoff) zugeordnet.

Darstellung

Plandarstellung (Ansicht/Schnitt)

       

Modelldarstellung

Merkmale

Merkmal
  • Status
  • Tragendes Element
Parameter
  • Breite
  • Bruttovolumen
  • Feuerwiderstandsklasse
  • Erdberührendes Element
  • Gesamtoberfläche
  • Grundfläche
  • Höhe
  • Kippwinkel
  • Länge
  • Mantelfläche
  • Neigung
  • Nettooberfläche
  • Nettovolumen
  • Querschnittsfläche
  • U-Wert
  • Seitenfläche

Gliederungs-Informationen

  • Außen gelegenes Element

Beschriftung

In dieser Phase werden Fachwerke in Planansichten noch nicht beschriftet.

Anleitung

Fachwerke zählen in Revit zur Kategorie Fachwerkbinder und werden mit dem Befehl >Ingenieurbau >Fachwerkbinder erstellt. Bei Fachwerken handelt es sich generell um tragende Bauteile. Da sie nicht zur Palette der Systemfamilien sonder zu den sogenannten externen (='ladbaren') Familien gehören, müssen sie je nach Bedarf aus dem Revit-Content geladen werden.

Befehl:

Folgende besondere Modellier-Umstände sind bei Tragwerksstützen zusätzlich zu beachten:

  • Tragwerksstützen werden generell tragend modelliert (die Tragwerk-Funktionen werden mit Befehls-Ausführung automatisch aktiviert)

Auflager von Fachwerke:

Beim Modellieren von Fachwerken ist darauf zu achten, dass der Startpunkt und der Endpunkt immer von tragenden Elementen wie beispielsweise der Mitte einer Stütze oder Achse einer tragenden Wand gefangen werden, um sicher zu stellen, dass das Fachwerk durch entsprechende Auflager hinsichtlich statischer Berechnung Sinn ergibt.

Einzelbestandteile von Fachwerke:

Die Einzel-Bestandteile von Fachwerke sind entsprechend ihrer statischen Zuordnung in drei Gruppen gegliedert und werden farblich unterschiedlich dargestellt (zu erkennen in der Familie bzw. im Projekt mit entspr. Einstellgn.):

  • Obergurt (rosa)
  • Untergurt (blau)
  • Stege (vertikal: schwarz / schräg: grün)

Die mit dem Revit-Content mitgelieferten Fachwerkbinder-Familien gliedern sich generell in 3 Gruppen auf:

  • Hauptträger
  • Sekundärträger
  • Scheddach

Fachwerkbinder-Content Übersicht:

Einfügen von Fachwerke:

Fachwerke werden in einem Grundriss oder in 3D mittels Angabe des Start- und Endpunkts eingefügt. Dabei ist zu beachten, dass diese Punkte immer von tragenden Elementen – z.B. einer Stütze oder Wand eingefangen müssen. Das Fachwerk kann an bereits vorhandene oder eigens dafür erstellte Tragwerksebenen gehängt werden.

Hinsichtlich Höhen-Positionierung ist zu entscheiden, ob entweder der Ober – oder der Untergurt des Fachwerks als maßgebliche Bezugshöhe gelten soll. Diese Zuordnung erfolgt im Parameter >Tragegurt (Oben, Unten)

Hier eine Übersicht über die Fachwerk-Parameter, die für die Geometrie verantwortlich sind:

Bei einer Spiegelung oder Drehung stimmt die Zuordnung der mit 'links' und 'rechts' definierten Parameter nicht mehr überein (gegengleich zum Ursprung des Fachwerks).

Profilzuordnung

In der Regel müssen den Einzelteilen eines Fachwerks (Obergurt, Untergurt, Stege) im Projekt entsprechende Profile zugeordnet werden (bspw. Stahlbauprofile wie HEA, HEB od. dgl.).

Das kann entweder über den Befehl >Typ bearbeiten inkl. Einstellen des entspr. >Skelettbautyps in den Typeneinstellungen oder über Auswahl des Fachwerk-Teils mit Tabulator-Taste durchgeführt werden.

>Typ bearbeiten

020

 

Auswahl mit Tab-Taste, Entsperren und Ändern des Skelettbau-Familie/Typ über das Eigenschaftenfenster

Ändern der Familie/ des Typs:

Bei einer Änderung der Fachwerk-Familie oder des Typs ist Folgendes zu berücksichtigen:

  • Falls weitere Profile als die bereits im Projekt vorhandenen Skelettbaufamilien benötigt werden, müssen diese in das Projekt geladen werden: Kategorie Skelettbau.
  • Bei Veränderung der Abmessungen des Fachwerks können je nach Fachwerkstyp sehr unterschiedliche Parameter ausgewählt werden.

Fachwerk-Typen können auch bereits direkt in der Familie voreingestellt werden, wobei entsprechende Skelettbau-Familien schon in die Familie geladen sein müssen!

img_02

Geneigte Fachwerke:

Über die Parameter Startebenversatz und Endebenversatz kann ein Fachwerk geneigt werden, um bspw. der Neigung einer schrägen Dachkonstruktion zu entsprechen.

Besonderer Hinweis zu nicht 'funktionierenden' Fachwerken:

In vielen Fällen ist der Aufbau der mit dem Revit-Content mitgelieferten Fachwerkbinder-Familien unzureichend:

Konkret fehlen häufig die für die richtige Positionierung der Einzelstäbe unabdinglichen Abhängigkeiten (Constraints) zwischen Referenzebenen und Gurt-Systemlinien (rosa, blau und grüne Linien), was bspw. zu folgender fehlerhafter Darstellung führt:

In so einem Fall sollte die Familie hinsichtlich Abhängigkeiten überarbeitet werden, respektive die Systemlinien an die Referenzebenen angehängt werden ('Schloss abschließen'):

ArchiCAD bietet eher rudimentäre Moglichkeiten zur Erzeugung von Fachwerks-Elementen. Zwar finden sich in der Bibliothek durchaus Objekte, um bestimmte Fachwerkstypen mit geringem Aufwand zu modellieren, diese Objekte werden jedoch spätetens beim Versuch der Übergabe an statische Berechnungsprogramme scheitern.
Sollten BIM-baiserte Datentransfers zur Statik vorgesehen sein empfiehlt sich daher dringend von Anfang mit Einzel-Elementen (Stützen- und Unterzug-Werkzeug) zu arbeiten.
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    Entwurf

    In dieser Phase werden Fachwerke um die Informationen der Tragwerksplanung ergänzt und eine weitere Detaillierung der Tragkonstruktion vorgenommen. Es werden Nebenträger des statischen Systems ('Sekundärkonstruktionen') wie bspw. Pfetten, Sparren, Streben und dgl. modelliert, sofern diese ebenfalls mit Fachwerken ausgeführt werden sollen.

    Darstellung

    Plandarstellung (Ansicht/Schnitt)

           

    Modelldarstellung

    Merkmale

    Merkmal
    • Erdberührendes Element
    • U-Wert
    Parameter
    Gliederungs-Informationen

    Beschriftung

    Träger werden in dieser Phase nur in den Plänen der Tragwerksplanung beschriftet:

    • Lastenplan: Lasteinwirkung
    • Positionsplan: Position
    • Architektur: Beschriftung der OK und UK (Unterzüge)
    Beschriftungen für Fachwerke können aus dem Revit-Content bezogen werden.
    Neue Beschriftungen können mit der Beschriftungs-Familien-Vorlage >M_Allgemeine Beschriftung angelegt werden. In der neuen Familie sollte die Kategorie über den Befehl >Familienkategorie und -parameter in Fachwerkbinderbeschriftungen geändert werden:

    Archicad Content
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    Anleitung

    Die Anleitung für Fachwerke von Sekundärkonstruktionen entspricht der Anleitung unter >Vorplanung in diesem Artikel.

    Einreichung

    In dieser Phase kommt es im Zuge eines definierten statischen Dimensionierungs-Prozesses zu einer weiteren Detaillierung von Fachwerk-Tragkonstruktionen und ggf. auch zu einer Aufteilung in Stab-Einzelkomponenten.

    In Abhängigkeit eines definierten statischen Dimensionierungs-Prozesses wird festgelegt, ob Fachwerke im nachfolgenden Projekt-Fortschritt weiterhin aus Objekten der Revit-Kategorie Fachwerkbinder bestehen sollen, oder ob eine Zerlegung in Skelettbau-Elemente (Träger, Stützen) stattfinden soll.
    ArchiCAD Content
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    Darstellung

    Plandarstellung (Ansicht/Schnitt)

           

    Modelldarstellung

    Merkmale

    In dieser Phase werden keine Merkmale ergänzt.

    Beschriftung

    In dieser Phase werden Tragwerksstützen von Seiten der Architektur 'Genehmigungs-tauglich' beschriftet.

    Dazu zählen:

    • Fachwerk-Einzelkomponenten - Querschnitte (Breite x Höhe)
    • Fachwerk-Einzelkomponenten - Höhen: Oberkante, Unterkante
    Fachwerke werden mit den aus der Tragwerksbemessung abgeleiteten Bezeichnungen inkl. deren Querschnitte beschriftet.
    Die Beschriftung erfolgt optimalerweise über eine Familie, die die erforderlichen Informationen aus den Parametern und Merkmalen der Rohbau-Bestandteile ausliest:
    Exemplar-Parameter:
     
    Typ-Parameter:
    ArchiCAD Content
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    Anleitung

    Länderspezifische Farbeinstellungen:

    In Revit werden die spezifischen farbigen Darstellungen für Einreichpläne (Genehmigungspläne) im Material definiert (eine Typ-Einstellung für die Farbfüllung im groben Maßstab ist bei den Trägern nicht vorhanden):
    Farbe im Material:
    ArchiCAD Content
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    Ausführung

    In dieser Phase werden sämtliche Informationen in den Trägern ergänzt, die für die Vergabe benötigt werden (Betongüte etc.). Außerdem wird das Bauteil bewehrt. Abhängig vom Szenario der Zusammenarbeit kann dies in 3D innerhalb des Bauteils oder auch entkoppelt vom Modell in 2D geschehen.

    In dieser Phase wird entschieden, ob Fachwerke im Zuge eines etwaigen externen Bearbeitungs-Prozesses (Erstellung der Werkplanung) separat behandelt und ggf. in eine eigene Datei ausgelagert werden sollen.
    ArchiCAD Content
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    Darstellung

    Plandarstellung (Ansicht/Schnitt)

           

    Modelldarstellung

    Merkmale

    Merkmal

    •  Referenz
    • Unterspannung

    Parameter

    • Bruttogewicht
    • Nettogewicht

    Gliederungs-Informationen

    Folgende Merkmale sind in dieser Phase zu ergänzen:

    • Tragwerksplanung: Stahlgüte, Bruttogewicht, Nettogewicht
    • Brandschutz: Qualmbildungsklasse, Tropfenbildungsklasse
    •  Oberflächenqualittät

    Beschriftung

    In dieser Phase wird das Fachwerk vollständig beschriftet und kotiert.

    Grundriss Architektur:

    • Kotierung aller  Fachwerk-Einzelkomponenten-Kanten, -Querschnitte
    • Fachwerk-Einzelkomponenten -Unter- und -Oberkanten

    Grunriss Tragwerksplanung:

    • Kotierung aller Fachwerk-Einzelkomponenten-Kanten, Träger-Querschnitte
    • Fachwerk-Einzelkomponenten -Unter- und -Oberkanten
    • Alle Rohbau-relevanten Angaben

    Anleitung

    Die Informationen, welche in dieser Phase in Bezug auf den Stahl- bzw. Holzbau getroffen werden, sind von der Tragwerksplanung zu erbringen und in die Fundamente einzuarbeiten.

    Die Beschriftung der Fachwerke erfolgt optimalerweise über eine Familie, die die erforderlichen Informationen aus den Parametern und Merkmalen des Bauteils ausliest.
     
    Für die Erstellung von neuen Familien der Kategorie Fachwerkbinderbeschriftungen siehe die Anleitung in diesem Artikel unter Abschnitt >Entwurf >Beschriftung >Revit Workflow
    Archicad Content
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