Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An Automated Process for Concrete Reinforcement Layout Design
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

As many tasks considering structural design in civil engineering become digitalised, the possibility of creating a more effective workflow increases. The development of computer programs that can handle large amounts of data and assist the decision making during design process increases the requirement of the data management to fully utilize the potential of a digital workflow. The design of reinforcement layout of concrete structures is time demanding and often performed manually. These characteristics of a workflow indicates that it may be suitable to be subject to automation.

The aim of this thesis is to highlight the potential and the difficulties of using automated design procedures in civil engineering with focus on reinforcement layout design. Specifically, the selection of straight rebars and their placement within concrete structures has been studied with respect to buildability and the amount of reinforcement used.

A computer program has been developed to select rebar diameters and arrangement, satisfying the required amount of reinforcement as well as some of the rules according to the Eurocode standard. In order to find feasible solutions, an optimization of the amount of reinforcement as well as different measures of buildability is performed, using a genetic algorithm.

The result from two case studies showed that the program managed to perform tasks similar to an engineer and create design solutions which reduced the amount of reinforcement and the number of rebar types. Furthermore, it was shown that consideration to the identified buildability parameters played an important role in finding an optimal solution. The findings indicate that the design of reinforcement layout may be automated and that a more effective workflow can be achieved.

Abstract [sv]

I takt med att fler delar av projekteringen av anläggningskonstruktioner blir digitaliserade ökar möjligheterna för att effektivisera arbetet. Utvecklandet av datorprogram som kan hantera mycket information och ge stöd till beslutsfattande ställer också krav på hanterandet av denna data för att utnyttja den fulla potentialen av ett digitaliserat arbetsflöde. Arbetsprocessen vid armering av betongkonstruktioner är tidskrävande och utförs idag ofta helt eller delvis för hand. Sådana processer bär karaktärsdrag som tyder på att de är lämpade för automatisering.

Målet med studien är att undersöka problematiken kring att automatisera arbetsprocesser vid projektering av anläggningskonstruktioner med inriktning på armering av betongkonstruktioner. Specifikt, så har valet av raka armeringsjärn och dess placering i betongkonstruktioner studerats med avseende på byggbarhet och armeringsmängder.

Ett datorprogram har utvecklats för att välja armeringsjärn och dess placering för ett givet behov och ett antal krav som ställs enligt Eurokod. För att hitta en möjlig lösning är problemet formulerat som en optimering av armeringsmängd och olika mått på byggbarhet. Optimeringen genomfördes med en genetisk algoritm.

Resultatet från två fallstudier visar att programmet lyckades genomföra konstruktörens arbetsuppgifter och skapa lösningar som minskade mängden använd armering och antalet olika typer av armeringsjärn samtidigt som de identifierade måtten på byggbarhet främjades. Vidare visade resultatet att de identifierade byggbarhetsparametrarna spelade en viktig roll för att finna en optimal lösning. Detta indikerar att det är möjligt att automatisera denna process och att ett effektivare arbetsflöde kan erhållas.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 80
Series
TRITA-ABE-MBT ; 18301
Keywords [en]
Genetic algorithm, Optimization, Reinforcement layout design, Automation, Buildability, Constructability
Keywords [sv]
Genetisk algoritm, Optimering, Armering, Automatisering, Byggbarhet
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-231263OAI: oai:DiVA.org:kth-231263DiVA, id: diva2:1223423
External cooperation
ELU Konsult AB
Subject / course
Structural Design and Bridges
Educational program
Master of Science in Engineering - Urban Management
Presentation
2018-06-07, ELU Konsult AB, Valhallavägen 117, Stockholm, 14:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-25 Created: 2018-06-25 Last updated: 2018-06-26Bibliographically approved

Open Access in DiVA

An Automated Process for Concrete Reinforcement Layout Design(5950 kB)19 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5950 kBChecksum SHA-512
2d2ac47df89d334cab133ba6b532e2a384c661cc0902141d625977db431d7120b71bae6ab9aae42eb4a96fa86e7411c18ad1166e276aeefea6307ef254d83f0c
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Structural Engineering and Bridges
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 19 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 17 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf