Trang chủ Chuyên đề kỹ thuật Khắc phục hạn chế khi tạo lập những hình dạng phức tạp trong Tekla Structures

Khắc phục hạn chế khi tạo lập những hình dạng phức tạp trong Tekla Structures

Các kỹ sư kết cấu đang phải chịu áp lực ngày càng nhiều để nâng cao năng suất cũng như giải quyết các bài toán kết cấu ngày càng phức tạp. Công cụ thiết kế kiến trúc ngày nay đã được mở rộng khả năng thực hiện các đường cong và việc triển khai chi tiết của các kỹ sư kết cấu cũng sẽ trở nên khó khăn hơn. Những khó khăn này đã thúc đẩy các kỹ sư kết cấu phát triển các thuật toán liên quan đến mô hình tham số, hay còn được gọi là thiết kế tham số, Nếu đây là lần đầu tiên bạn nghe thấy vấn đề này, thì đây sẽ là cơ hội để bạn có thể tìm hiểu về nó, những lợi ích và làm để nào để ứng dụng nó vào dự án thực tế.

Hãy thử tưởng tượng rằng liệu bạn có thể thay đổi số cột trên một sàn cầu bằng cách thay đổi một giá trị đơn lẻ và tất cả những phần khác liên quan của bản thiết kế cũng sẽ tự động thay đổi theo? Và bạn có thể đưa ra các thay đổi thiết kế phức tạp nhanh hơn bao giờ hết mà không cần các tác nhiệm lặp đi lặp lại hoặc cập nhật thủ công hay không có kiến thức lập trình. Điều này, nghe có vẻ không đơn giản? Nhưng thực tế điều này có thể thực hiện rất dễ dàng bởi thuật toán mô hình tham số.

Thuật toán kích hoạt mô hình tham số là gì?

Đầu tiên, nói về “thiết kế tham số” và “mô hình tham số”. Thiết kế tham số dựa trên việc xác định tham số, hay nói cách khác, dữ liệu đầu vào được kết nối với các đối tượng được mô hình hóa. Khi một tham số được điều chỉnh, ví dụ thay đổi số lượng cột hoặc mở rộng chiều rộng của một sàn, tất cả đối tượng chủ thể mô hình liên quan sẽ tự động thay đổi theo. Khi thiết kế tham số này được gộp với công cụ BIM với các tham số thích hợp, các tham số này có thể đồng thời được sử dụng để điều chỉnh với cả các hình học phức tạp.

Điều này nghe có vẻ khó, nhưng thực tế nó đã được khắc phục và tạo lập bản thiết kế thay thế nhanh chóng cho các hình dạng phức tạp. Đối với các kỹ sư kết cấu, điều này đòi hỏi một quy trình làm việc mới. Trong loạt bài viết gồm hai phần này, chúng tôi sẽ giải thích mô hình hóa thuật toán, đưa ra các ví dụ về cách các kỹ sư kết cấu đang sử dụng nó và chia sẻ một số cách mà bạn có thể bắt đầu áp dụng nó vào công việc của mình.

Đó là tất cả về việc khắc phục giới hạn của công cụ và tạo lập bản thiết kế thay thế nhanh chóng cho các hình dạng phức tạp.

Trong thực tế, các thuật toán tham số cho phép các kỹ sư kết cấu tạo lược đồ dữ liệu đầu vào một cách dễ dàng và trực quan bằng trình soạn thảo dựa trên thuật toán và sau đó xuất các đối tượng sang một công cụ BIM, chẳng hạn như Tekla Structures.

Ngày nay, các kỹ sư kết cấu đang tận dụng quy trình này mà không cần kiến thức lập trình, thông qua các liên kết trực tiếp giữa phần mềm BIM và các công cụ lập trình trực quan ví dụ như một plugin được cài đặt sẵn cho Rhinoceros 6, một ứng dụng đồ họa máy tính 3D và thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) – Grasshopper. Điều này đặc biệt có lợi cho việc tạo ra các hình dạng phức tạp như các cấu trúc cong và ý định thiết kế đầy thách thức về mặt kiến trúc.

Liên kết giữa Grasshopper với Tekla Structures dẫn đến các mô hình kết cấu giàu thông tin cho xây dựng, có thể được sử dụng trong suốt vòng đời dự án từ việc quản lý các thay đổi và tránh lỗi đến kiểm tra xung đột, va chạm và tạo ra các kết cấu chất lượng hơn, ít lãng phí hơn.

Nhưng nó thực sự hoạt động như thế nào?

Bằng cách thêm một trình soạn thảo lập trình trực quan, chẳng hạn như Grasshopper, bạn có thể xác định tham số đầu vào ví như tọa độ, kích thước, đường cong hoặc thậm chí là NURBS phức tạp, và sau đó các nguyên tắc ràng buộc tác động lên các tham số này để tạo ra hình học mong muốn hoặc đầu ra khác, sau đó có thể được áp dụng trực tiếp cho các đối tượng trong phần mềm BIM tham số, chẳng hạn như công cụ mô hình kết cấu chứa các thuộc tính cần thiết được sử dụng trong Tekla Structures.

Dựa trên các thuộc tính bạn xác định, các tác động của bất kỳ thay đổi nào đối với thiết kế sẽ được tự động đưa vào trong toàn mô hình. Về cơ bản, Grasshopper lấy đầu vào của bạn, thực hiện các tính toán và tạo ra một đầu ra được áp dụng cho mô hình. Điều này giúp loại bỏ việc chỉnh sửa thủ công các thay đổi trên mô hình và cho phép bạn nhanh chóng tạo và trực quan hóa nhiều lần lặp lại các thiết kế 3D phức tạp bằng cách điều chỉnh các thuộc tính. Quy tình làm việc này đặc biệt có lợi khi mô hình hóa kết cấu có hình học phức tạp và bề mặt cong chẳng hạn như cầu.

Thuật toán tham số có thể làm gì?

Là một kỹ sư kết cấu, điều này giống như bạn muốn loại bỏ các quy trình thủ công để bạn có thể làm việc hiệu quả hơn và năng suất hơn. Thiết kế tham số được liên kế với mô hình hóa tham số, nghĩa là thuật toán tham số có thể giúp bạn đáp ứng các yêu cầu trong quá trình làm việc, đó là:

Đơn giản hóa mô hình hình học phức tạp;

- Cho phép lặp lại dạng kết cấu và nghiên cứu phương án thiết kế;

Tăng đáng kể năng suất bằng cách giảm thời gian sửa đổi thiết kế;

- Mang lại hiệu quả và lợi ích đáng kể cho việc thiết kế các cầu và nút giao thông phức tạp;

Khuyến khích và cho phép phối hợp thiết kế trực quan hơn;

Cho phép bạn đồng thời tạo các phép tính và xem chúng đưa vào mô hình trong thời gian thực;

Cho phép bạn thiết kế hình học lặp đi lặp lại với ít bước hơn, chẳng hạn như các kết nối hoặc hình học tương tự theo một liên kết mới;

Là một bước tiến gần với thiết kế thế hệ mới kết hợp trí tuệ nhân tạo với BIM tham số.

 

Để hiểu thêm về Mô hình tham số, vui lòng xem hội thảo Tekla trực tuyến chủ đề Discover Algorithmic Modelling for Tekla Structures Using Rhino/Grasshopper

Hoặc tham khảo ứng dụng Mô hình tham số trên Rhinoceros-Grasshopper và Tekla Structures từ Đơn vị tư vấn thiết kế Ney&Partner tại đây.

Bạn muốn ứng dụng Mô hình tham số không? Hãy xem nội dung Khóa học Tekla Open API (Giao diện lập trình ứng dụng trong Tekla Structures) và gửi đăng ký cho chúng tôi.

Cập nhật các tin tức và sự kiện Tekla:

"Thích" chúng tôi tại Facebook

Theo dõi chúng tôi trên YouTube

Tìm thấy chúng tôi trên LinkedIn

Tweet với chúng tôi trên Twitter

 

Công ty HSD Việt Nam là đơn vị tư vấn, phân phối, đào tạo và chuyển giao phần mềm Tekla Structures được ủy quyền Trimble tại Việt Nam. Mọi tư vấn xin vui lòng liên hệ chúng tôi theo số 024 3512 2447 (Hà Nội) – 028 3843 8356 (Tp. HCM) hoặc thông qua email info@hsdvn.com.vn