Algorithmic design and parametric analytics for BIM-driven standardization and automation of prefabricated element drawing creation
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2024-08-19
Department
Major/Subject
Structural Engineering
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Building Technology (CIV)
Language
en
Pages
47+26
Series
Abstract
The design process of a concrete element involves numerous stages and approximately 3rd of the design time is dedicated to creating structural drawings. The aim of this thesis is to investigate the possibilities of automating and accelerating the drawing creation process within Tekla Structures. WSP assigned this problem to be investigated using Grasshopper-Tekla Drawing Link, a Grasshopper tool kit created by Grzegorz Olszewski. This tool kit allows Grasshopper to automate repetitive manual labor involved in a drawing creation process in Tekla Structures. The main objective of this thesis is to develop an automation tool for creating structural drawings of prefabricated elements using algorithmic design. A secondary objective is to standardize the design process before drawing creation to ensure the correct circumstances for the tool. The first part of this thesis examines the current research on the topic. Numerous studies have explored these possibilities, however, a significant gap remains in current practices. In the scope of precast element drawings, an important factor is specifically the creation of section views depending on the embedded elements and unique characteristics of the structure, and automating this process has not been discussed. The case study, the second part of the thesis, investigates the functionality of the created tool on five different concrete columns. The results are compared by creating similar drawings with an alternative automation tool for drawing creation within Tekla Structures. A tool to create structural drawings automatically was successfully developed. Using the tool, there were no significant mistakes to be remade, all the needed characteristics were dimensioned and the drawings were clear to read which were the the main demands for the developed tool. In addition, the developed standardized methods ensured the correct circumstances for the tool to work as it should.Betonielementin suunnitteluprosessi koostuu useista eri vaiheista ja suunnitteluajasta noin kolmasosa käytetään rakennepiirustusten luomiseen. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on tutkia mahdollisuuksia automatisoida ja nopeuttaa betonielementtien rakennepiirustusten luontia Tekla Structures-ohjelmiston avulla. Ongelmaa tutkitaan käyttäen Grasshopper-Tekla Drawing Link nimistä työkalukirjastoa, jonka on kehittänyt Grzegorz Olszewski. Tämä kirjasto mahdollistaa Teklan piirustustyökalujen käytön automatisoinnin Grasshopperin avulla. Työn aiheen tarjosi WSP. Opinnäytetyön päätavoite on kehittää Grasshopper ohjelma, joka luo betonielementtien rakennepiirustuksia automaattisesti algoritmista suunnittelua hyödyntäen. Työn toinen tavoite on standardisoida ohjelman käyttöön liittyvät prosessit ja näin ollen taata ohjelman oikeanlainen toiminta. Työn ensimmäinen osa tarkastelee työn aiheeseen liittyviä tieteellisiä tutkimuksia. Lukuisat tutkimukset ovat tarkastelleet automatisointiin liittyviä mahdollisuuksia, mutta nykyisestä teoriasta löytyy selkeä puute. Tärkeä osa betonielementtien rakennepiirustusten kannalta on leikkausnäkymät, jotka sijaitsevat elementin tuotteiden ja muotojen kannalta oleellisissa sijainneissa. Tämän osa-alueen automatisoinnista ei löydy tietoa työn tekohetkellä. Työn toisessa osassa tutkitaan kehitetyn Grasshopper ohjelman toimivuutta tapaustutkimuksen avulla. Tutkimuksessa ohjelmalla luodaan rakennepiirustukset viidestä eri elementtipilarista ja tuloksia verrataan piirustuksiin, jotka on luotu Teklan vastaavalla piirustuksia automaattisesti luovalla työkalulla. Opinnäytetyötä varten kehitettiin tavoitteiden mukainen ohjelma onnistuneesti. Ohjelman piirustusten lopputulos on lähes täydellinen, eikä tarvetta suuremmille muokkauksille löytynyt. Tarvittavat mitoitukset luodaan onnistuneesti ja piirustuksen tulos on selkeä. Lisäksi standardisoidut työkalun käyttömemenetelmät auttoivat ohjelmaa toimimaan halutulla tavalla.Description
Supervisor
Noureldin, MohamedThesis advisor
Wedman, RiikkaKeywords
automation, structural drawing, prefabricated column, Grasshopper, Tekla
