Motivation
Bei der Realisierung eines Bauvorhabens spielt die Tragwerksplanung eine entscheidende Rolle. Sie gewährleistet die Standsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit des Bauwerks innerhalb eines festgelegten Sicherheitsniveaus und beeinflusst maßgeblich Kosten, Bauzeit und Materialverbrauch. Mechanische Modelle des Tragwerks werden aus Plänen und geometrischen Modellen abgeleitet und mit einem Lastmodell kombiniert, um ein Berechnungsmodell zu erstellen. Die Ergebnisse dieser Berechnungen zeigen die Auswirkungen der Kräfte und Lasten auf das Tragwerk, die es sicher aufnehmen muss. Zur Überprüfung werden die Berechnungsergebnisse mit geeigneten Bemessungsmodellen abgeglichen, um sicherzustellen, dass die jeweiligen Bauteile allen Einwirkungen standhalten.
Ziele und Vorgehen
HyMoDe erforscht eine neue Berechnungs- und Bemessungstechnologie für die Vor- und Entwurfsplanung von Bauwerken mithilfe von Verfahren der Künstlichen Intelligenz. Dazu wird eine hybride Methode entwickelt, die Berechnung und Bemessung mit Methoden des „Scientific Machine Learning“ kombiniert und in einem Gesamtmodell mithilfe von „Multi-Fidelity Modelling“ zusammenführt. Ziel ist es, das Tragverhalten bereits in den frühen Planungsphasen präzise vorherzusagen, aufwändige Planungs- und Modellierungsiterationen zu vermeiden und eine gezielte Bauplanung mit deutlich gesteigerter Materialeffizienz zu ermöglichen.
Innovationen und Perspektiven
Die Lösung soll als webbasierte Plattform umgesetzt werden und eine integrierte Methodik bieten, die eine hocheffiziente Planung etabliert und dadurch auch nachträgliche Optimierungen ermöglicht. Dadurch werden bisherige aufwändige Anpassungsprozesse vermieden, was die Planungsqualität steigert und Ressourcen effizienter nutzt.