Paikallavalettujen siltojen algoritmipohjainen mallintaminen

Abstract

Opinnäytetyössä selvitettiin algoritmipohjaisen mallintamisen mahdollisuuksia siltojen suunnittelussa. Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Ramboll Finland Oy. Tavoitteena oli luoda yritykselle algoritmipohjainen työkalu paikallavalettujen siltojen parametriseen mallintamiseen. Opinnäytetyöhön sisältyy luottamuksellista tietoa, joten yksityiskohtainen tieto algoritmin rakenteesta on jätetty esittelemättä tässä työssä.

Opinnäytetyössä onnistuttiin luomaan toimiva algoritmipohja, jolla voidaan mallintaa parametrisesti yleissuunnitelmatasoinen tietomalli teräsbetonisille ulokelaattasilloille. Jatkokehityksen myötä algoritmipohjasta saadaan muokattua käyttäjäystävällinen työkalu siltojen suunnitteluun. Työ toteutettiin käyttämällä Tekla Structures rakennesuunnitteluohjelmistoa, johon tietomalli luotiin käyttäen NURBS pohjaista Rhinoceros 3D -pintamallinnusohjelmaa ja sen visuaaliseen ohjelmointiin tarkoitettua lisäosaa Grasshopperia. Työssä esitellään ohjelmien perusteet, niiden tehtävät tietomallin luomisessa ja käydään läpi luodun algoritmipohjan rakenne ja toiminta.

Siltojen vaikeiden geometrioiden hallitseminen vaatii mallinnustyökaluilta soveltumista vaikeampiin rakenteisiin kuin perinteisessä talonrakentamisessa. Osaltaan tämän vuoksi opinnäytetyössä esitellyt ja käytetyt ohjelmat tulevat olemaan tulevaisuudessa tärkeässä roolissa siltojen suunnittelussa. Tämänhetkisten haasteiden vuoksi on tärkeää, että käytössä olevia ohjelmia kehitetään siltojen mallintamiselle paremmin soveltuviksi.

This thesis was started because of the need to explore the possibilities of algorithm-aided modelling of bridges. The commissioner of the thesis was Ramboll Finland Oy. The main objective was to create an algorithm-aided parametric modelling tool for cast-in-place bridges for the company. The thesis includes confidential information about an algorithm, which was not included in the public version.

In this study algorithm template for modelling of cast-in-place bridges was successfully created. It was implemented with the structural design software Tekla Structures where the data model was created by using the NURBS based Rhinoceros 3D CAD software and its visual programming add-on called Grasshopper. The basics of these programs, their role in the creation of the data model and basic structure of the aforementioned algorithm template are presented in this thesis.

Modelling programs have to be capable of processing the challenging geometries of bridges. Partly because of this the modelling programs presented here will play an important role in the future. Because of current problems and challenges it would be important to develop modelling programs that are better suited for designing bridges.