Tukimuurin raudoitus : algoritminen mallintaminen

Abstract

Opinnäytetyössä kehitettiin Petteri Huuhkan diplomityönä toteuttamaa tukimuurin suunnitteluun tehtyä algoritmia. Tavoitteena opinnäytetyössä oli täydentää olemassa olevaa algoritmia. Algoritmiin lisättiin mahdollisuus mallintaa raudoitus sekä kehittää algoritmiin oma käyttöliittymä käytön helpottamiseksi. Toimeksiantajana opinnäytetyössä oli Ramboll Finland Oy. Opinnäytetyö sisältää luottamuksellista tietoa, joten tarkkaa algoritmin rakennetta ei työssä esitellä.

Opinnäytetyössä onnistuttiin jatkokehittämään diplomityön algoritmia sekä luomaan käyttöliittymä. Kehitetyn algoritmin avulla onnistuu tukimuurin geometrian luomisen lisäksi raudoituksen mallintaminen. Kaikki muutokset suunnitteluvaiheessa tehdään omalla käyttöliittymällä, joka helpottaa algoritmin käyttöä. Työ toteutettiin käyttäen Rhino 6 -pintamallinnusohjelmaa, joka sisältää Grasshopper-nimisen graafisen ohjelmointialustan. Algoritmi toteutettiin Grasshopperilla, joka Tekla Live Link -lisäosan avulla mallintaa tukimuurin sekä raudoituksen Tekla Structures -nimiseen BIM-ohjelmaan. Tekla Structures -ohjelmaa käytetään sen erinomaisten dokumentointityökalujen takia. Opinnäytetyössä selitetään eri ohjelmien tarkoitus sekä ohjelmien toiminta.

Kokonaisuutena algoritmi toimii hyvin, mutta vaatii paljon muutoksia, mikäli jokin ohjelmista vaihdetaan uudempaan versioon. Työmaan manuaalinen toiminta johtaa siihen, että raudoitus tulee suunnitella ja mallintaa huolella, jotta työmaalla rautojen asennus onnistuu oikein. Tavoitteena oli automatisoida suunnittelua, vielä alkuperäistä algoritmia enemmän, mutta tällä hetkellä se toimii vain tiettyyn pisteeseen asti. Usean eri ohjelman käyttö mallintamisessa on aihe, jota tulee kehittää lisää, jotta siitä saadaan enemmän hyötyä, kuin mallinnettaessa yhdellä ohjelmalla.

Ramboll Finland Oy has commissioned many theses in previous years on subjects that are closely related to this thesis. In this case, the objective was to further develop one of the Master's theses made for the company. Ramboll Finland Oy hoped that this would create a better understanding of the subject area and the result of this thesis could be used in the company.

The purpose of this study was to develop the algorithm that had been made in the Master’s thesis. The algorithm did the structural analysis and modeled the geometry of the retaining wall. The main point of the further development was to add an algorithm that can model the reinforcement of the retaining wall. A user-friendly interface was also desired because using the algorithm in Grasshopper was slightly difficult.

The algorithm was made by using Grasshopper which is a graphical algorithm editor in Rhino. The Grasshopper works together with Tekla Structures by using Tekla Live Link extension. The modelling itself is done by using Tekla Structures. In this study, a user interface for controlling the modelling was made in Grasshopper using the Human UI.

It was found that the improved algorithm worked. The reinforcement was modelled correctly, and the quality of the reinforcements was found to be good. The user interface created in this study was found to be user-friendly. Using the algorithm in this user interface was far less difficult than using it in Grasshopper.

The findings suggest that this user interface created here / in this study was found to be user-friendly. Tekla and Grasshopper work fine together but there are limits. The automation does not work properly if the software is updated to a newer version. One solution to this would be to use only one particular program of software instead of multiple different ones. But the main reason why absolute automation is hard to accomplish is the construction site. It is very important that the reinforcement is done correctly on the site so that means that the drawings and the documents should be simple and easily readable. This leads to the fact that the design and modelling of the reinforcement must be done properly.