University of Oulu

Parametrisen suunnittelun hyödyntäminen teräsbetonisten runkorakenteiden luonnossuunnittelussa

Saved in:
Author: Vähänen, Paavo1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Civil Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 4.6 MB)
Pages: 84
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201906042312
Language: Finnish
Published: Oulu : P. Vähänen, 2019
Publish Date: 2019-06-06
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Niemi, Antti
Reviewer: Niemi, Antti
Tikkanen, Eemeli
Description:

Tiivistelmä

Parametrinen suunnittelu on osa algoritmiavusteista suunnittelua, jossa sarja ennalta määrättyjä tehtäviä suorittavat laskennan reunaehtojen ja lähtöparametrien avulla. Diplomityön tavoitteena on ollut luoda pohja parametrisen suunnittelun hyödyntämiselle betonirakenteisten runkojen luonnossuunnitelussa. Työssä tutkitaan, miten parametrista suunnittelua voitaisiin hyödyntää rakennushankkeen luonnossuunnitteluvaiheessa eri runkojärjestelmien vertailussa sekä alustavien rakenneosien ja perustuskuormien mitoittamisessa.

Työn teoriaosuudessa käsitellään betonirakenteisen rakennuksen rungon luonnossuunnitteluun liittyviä seikkoja. Rakennuksen oleellisin osa on rakennuksen runko sekä jäykistysjärjestelmä. Työssä esitellään eri runko- ja jäykistysjärjestelmiä sekä luonnossuunnittelun osavaiheita. Lisäksi avataan parametristä suunnittelua käsitteenä, sekä esitellään tutkimusosuudessa käytettäviä ohjelmistoja ja mielenkiintoisia sovellutuksia rakennesuunnittelussa.

Kirjallisuusosuudessa määriteltyjen ominaisuuksien perusteella luodaan visuaalisella ohjelmoinnilla laskentapohja parametrisen mallin luontiin. Tutkimusosiossa sovelletaan työssä luotua laskentapohjaa käynnissä olevaan luonnossuunnitteluhankkeeseen. Osiossa vertaillaan kahden eri luonnossuunnitteluprosessin tuloksia, perinteisen suunnitteluprosessin ja parametrisen suunnittelun. Laskentapohja mahdollistaa nopean rakenteiden alustavan mitoituksen sekä perustuskuormien karkean määrittelemisen luonnossuunnitteluvaiheessa. Laskentapohja esivalitsee laskentatuloksista soveltuvat rakenteiden dimensiot laskentamalliin poistaen käyttäjältä työlään poikkileikkausten iteroinnin manuaalisesti laskentatuloksista. Lisäksi laskentapohjan luoma parametrinen malli voidaan linkittää Teklaan sekä laskentaohjelmiin kuten RFEMiin.

Parametrinen suunnittelu on mielenkiintoinen lisä rakennesuunnittelijan työkaluihin. Työn perusteella saatiin hyvä kuva parametrisen suunnittelun mahdollisuuksista ja menetelmistä, joita voidaan jatkossa soveltaa luonnossuunnittelun ohella muihin suunnittelutarpeisiin. Parametrisellä suunnittelulla on paljon potentiaalia, jota ei vielä täysin ole hyödynnetty rakennesuunnittelussa. Alan ohjelmistot kehittyvät kovaa vauhtia, samalla kun tieto ja osaaminen aihealueesta laajenevat. Parametriset suunnittelumenetelmät ovat sekä tämän hetken, että tulevaisuuden suunnittelijoiden työkaluja.

Utilization of parametric design in drafting concrete structural systems

Abstract

Parametric design is a subset of algorithmic design, in which a series of tasks that are previously designated process calculations based on boundary conditions and input parameters. The objective of this thesis has been to create a basis for using parametric design in drafting structural systems made of concrete. The main idea is to find out how parametric design can be utilized in civil engineering when comparing structural systems and dimensioning the initial structural elements and the foundation load.

The theory part of this thesis focuses on matters concerning drafting a concrete structural system. The most essential parts of a building are the structural and the reinforcing systems. The thesis showcases some structural and reinforcing systems and stages of the civil engineering procedure. In addition parametric design is defined as a concept, and the software used in the research part and some interesting applications in structural engineering are demonstrated.

Features specified in the theory part are used in the creating of the calculation layout for parametric model. In the second phase of the work, the created calculation sheet is been tested in a project currently in progress. The study includes also a comparison of two different design process.

Parametric design accelerates the preliminary definition of structural parts and foundation loads. Calculation sheet also defines the pre-sizes of the structural parts. Parametric model can be linked to Tekla structures and different software based on the finite element method like RFEM. Parametric design is interesting additional feature for civil engineering. This thesis provided useful information of the possibilities of the parametric design. Parametric design has a lot potential in civil engineering which has not been fully discovered yet.

see all

Subjects:
Copyright information: © Paavo Vähänen, 2019. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.