Parametrisen suunnittelun opetusmateriaali Savonia-ammattikorkeakoululle

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tehdä opetusmateriaalia parametrisestä suunnittelusta. Työn tilaajana toimi Savonia-ammattikorkeakoulu, jossa tulevaisuudessa lisätään parametrisen suunnittelun opetusta. Työn tavoitteena oli tuottaa selkeitä ja yksinkertaisia ohjevideoita, joiden avulla opiskelija kykenee harjoittelemaan parametristä suunnittelua rakenneanalyysiohjelma FEM-Designilla sekä mallinnusohjelma Rhinoceroksen työkalulla Grasshopperilla. Opinnäytetyössä käytetyistä ohjelmistoista FEM-Design oli ennestään tutuksi tullut eri suunnittelun kursseilta. Grasshopper taas oli huomattavasti tuntemattomampi ja näin ollen voidaan olettaa, että ohjevideoissa on kyetty samaistumaan opiskelijoihin, joilla ei ole ohjelmasta aiempaa kokemusta.

Opinnäytetyön teoriaosassa perehdytään tietomallien käyttöön, parametriseen mallintamiseen, algoritmiavusteiseen suunnitteluun, ohjelmointiin, sekä optimointiin. Ohjevideot tehtiin siten, että ne muuttuvat haastavammiksi vaiheittain. Ensimmäisessä ohjevideossa pyritään opettamaan FEM-Design -ohjelman ja Grasshopper-ohjelman yhteiskäytön perusteita ja tuomaan uudenlainen FEM-Design -ohjelman käyttöliittymä tutuksi. Toisessa ohjevideossa opastetaan, kuinka teräsristikon geometria mallinnetaan, sekä miten kyseisen ristikon sauvojen optimointi suoritetaan. Viimeisessä kolmannessa ohjevideossa pyrittiin opettamaan geometrian luontia aiemmasta poikkeavalla tavalla, sekä sitä, kuinka erilaisia tuloksia voidaan Grasshopper-ohjelman avulla lukea.

Opinnäytetyön tuloksena valmistui kolme ohjevideota ja raporttiosa. Raportissa tarkastellaan ohjevideoissa käytettyjä mallinnustapoja, sekä havaittuja ongelmakohtia. Ohjevideoissa keskityttiin ainoastaan teräsrakenteisiin, mutta se antaa opiskelijoille valmiudet syventyä aiheeseen myös muiden materiaalien osalta. Tiukan aikataulun vuoksi FEM-Design -ohjelman työkaluista monia Grasshopper-ohjelman komponentteja jäi vaille huomiota tässä opinnäytetyössä. Jatkokehityksenä voitaisiin ohjevideoissa käsitellä puurakenteita ja raudoitettuja betonirakenteita, sekä tarkastella myös erityyppisiä kuormituksia.