Parametrické modelování mostů

Garant předmětu:

Vladimír Příbramský

Přednášející:

Vladimír Příbramský

Cvičící:

Vladimír Příbramský

Předmět zajišťuje:

katedra betonových a zděných konstrukcí

Anotace:

Předmět je zaměřen na pochopení základních principů parametrického modelování a návrhu konstrukcí principem vizuálního programování. Tento přístup k navrhování získal v posledních 10 letech velkou popularitu vzhledem k podobným možnostem, které přináší klasické programování, a to však bez znalosti jakéhokoliv programovacího jazyka. Pro úspěšné absolvování předmětu není potřebná předchozí zkušenost s těmito metodami, je však velmi vhodné mít předchozí zkušenost s nějakém programem pro statiku na bázi metody konečných prvků. Vizuální skriptování je vhodné pro modelování tvarově členitých konstrukcí a dále konstrukcí, u kterých lze optimalizací tvaru a dimenzí ušetřit významné množství materiálu - mostní konstrukce jsou vhodným příkladem obojího. V předmětu si student osvojí základy tvorby parametrického modelu, automatizovanému posouzení modelované konstrukce pomocí různých softwarů na výpočet metodou konečných prvků a dále základy použití iteračních a genetických algoritmů. Probírané téma generativního návrhu je spojen s možnostmi návrhu vysoce efektivních konstrukcí velmi členitého tvaru, který může být realizován 3D tiskem betonu.

Požadavky:

Na cvičeních je kontrolována aktivní přítomnost a požadována je 80% účast. Výstupem cvičení je optimalizovaný návrh mostu napojení na řešič MKP, který bude na posledním cvičení prezentován. Modelování bude řešeno skupinou studentů (2-3) na základě vybraného konstrukčního typu mostu, který si skupina zvolí na prvním cvičení.

Osnova přednášek:

Osnova cvičení:

1. Úvod do parametrického modelování. Představení vizuálního skriptování.

2. Základní prutové dílce, práce s nimi v programu Rhinoceros a Grasshopper.

3. Základní plošné dílce a definice sítí, práce s nimi v programu Grasshopper.

4. Úvod do datových stromů (matic) pro efektivní správu modelu.

5. Tvorba rozšířených tvarů pro různé konstrukční řešení mostů.

6. Napojení modelu na statické FEA programy 1: SCIA Engineer

7. Napojení modelu na statické FEA programy 2: Karamba 3D

8. Napojení modelu na statické FEA programy 3: Sofistik

9. Napojení modelu na statické FEA programy 4: Sofistik 2

10. Algoritmy pro optimalizaci mostu 1: Úvod do problematiky, iterační metody

11. Algoritmy pro optimalizaci mostu 2: Genetické algoritmy

12. Napojení modelu na BIM programy, práce s cloudovými nástroji.

13. Optimalizace modelu na rychlost a kontrolovatelnost běhu. Prezentace návrhů.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Inženýrské konstrukce (povinně volitelný předmět)
• Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Dopravní stavby a geotechnika (povinně volitelný předmět)