Virtuelle Vorbemessung von Trägern und Stützen
Die VR-Anwendung zum Building Information Modeling-Labor, kurz BIM-Labor, wurde im Rahmen des MINT-VR-Labs Projekts der BHT entwickelt und dient dazu, Studierenden die Möglichkeit zum aktiven und experimentellen Eingreifen in Planungsprozesse zu bieten. Studierende sollen mithilfe virtueller Anpassungen ein besseres Verständnis für räumliche Veränderungen, geprägt durch ihre Entscheidungen, entwickeln.
Im virtuellen BIM-Labor können Studierende, Gebäudeelemente ausblenden oder austauschen, um verschiedene Tragwerksoptionen durchzuspielen. Die Möglichkeit verschiedene Bauelemente in einer spezifischen Anzahl realitätsnah zu wählen, soll einem anfänglichen Verständnis von baulichen Varianten dienen.
Die VR-Anwendung bietet praxisnahe Submodule wie das „Knickproblem“ und das „Biegeproblem“. Beim Knickproblem können Nutzende eine Stütze im Raum bearbeiten, indem sie deren Typ und Profilstärke verändern sowie die auf die Stütze wirkende Normalkraft und die Stützenlänge anpassen. Eine gewählte Konfiguration wird im Hintergrund mit Vorbemessungsformeln überprüft, wobei eine grüne Markierung anzeigt, dass die Auswahl den Anforderungen entspricht. Eine rote Markierung stellt hingegen dar, dass die Stütze der vorgegebenen Traglast nicht standhalten und daher knicken würde. Zusätzlich zur visuellen Darstellung der Stützenoptionen sind die zugrunde liegenden Formeln auf einer virtuellen Tafel im VR-Raum dargestellt
Die zweite Anwendung, das sogenannte Biegeproblem beschäftigt sich mit den Trägern des Raumes. Hier können Studierende den Typ, die Profilstärke und die Anzahl der Träger festlegen und die Konstruktion ebenfalls überprüfen. Außerdem kann die auf die Träger wirkende Linienlast geregelt werden. Hierbei gibt es verschiedene Trägermodelle und verschiedene Berechnungen je nach Trägertyp.
Eine weitere besondere Funktionalität des BIM-Moduls ist das Multi-User-Feature, welches den Studierenden ermöglicht, die Szenarien gemeinsam in VR durchzuführen. Innerhalb eines gemeinsamen Netzwerks können Nutzer eine Rauminstanz starten oder einem bestehenden Raum beitreten, und die Eingaben aller Teilnehmenden werden synchronisiert. Lehrende und Mitstudierende können zudem von einem Monitor aus zuschauen, um beispielsweise die Anwendung vorzuführen.
Die Lernumgebung wurde in Zusammenarbeit mit Prof. Dr.-Ing. Thomas Kölzer und Prof. Dr. Sebastian Pepper konzeptioniert. Arno Heydenreich, SHK im Fachbereich 3, bereitete das BIM-Modell für die VR-Anwendung auf und BIM-Labormitarbeiter Sinan Bakir unterstützte bei der IT zur Verwendung der Multi-User-Funktion.
