| Form of studies |
Professional Master |
| Title of the study programm |
Civil Engineering |
| Title in original language |
Konstruktīvo stikla šķiedras betona fasādes apšuvuma paneļu izmaksu optimizācija |
| Title in English |
Cost optimization of glass-fibre reinforced concrete facade cladding panels |
| Department |
Faculty Of Civil And Mehanical Engineering |
| Scientific advisor |
Līga Gaile |
| Reviewer |
Aleksandrs Januševskis |
| Abstract |
Maģistra grāda kvalifikācijas darbs sastāv no pētījuma “Šķiedrbetona fasāžu apšuvuma elementu izmaksu optimizācija”. Pētījuma ietvaros izstrādāts digitāls rīks jeb lietojumprogramma Rhino Grasshopper programmatūras vidē, kur tika veikta parametriska modelēšana un optimizācija ar Galapagos ģenētisko algoritmu divu veidu šķiedrbetona plānsieniņu apšuvuma elementiem: panelim ar stinguma ribām un panelim ar tērauda apakšrāmi. Optimizācijas procesā konstrukciju statiskajam aprēķinam pielietots Grasshopper programmatūras papildinājums Karamba3D. Izstrādātās programmas ietvaros tika izveidoti konstruktīvie modeļi, kā arī matemātiski modelētas izmaksu funkcijas, kurās iekļauta gan izejmateriālu, gan ražošanas komponentes. Nestspējas un izmaksu funkcijas tika normalizētas un kombinētas vienotā optimizācijas funkcijā. Optimizācijas rezultātā dimensionētie elementi tiek automātiski modelēti arī statikas programmā Dlubal RFem5 rezultātu manuālai verificēšanai. Veikta parametriskā izpēte, kurā dažādiem paneļu izmēriem salīdzinātas izmaksas un masa. Darbs sastāv no 4 galvenajām daļām: teorētiskā pamatojuma, praktiskās daļas, iegūto rezultātu apkopojuma un secinājumiem. Teorētiskajā pamatojumā sniegts pārskats par zinātniskajā un tehniskajā literatūrā gūtajām zināšanām par šķiedrbetona pielietojumu, mehāniskajām īpašībām, ražošanas tehnoloģiju, izmaksām, stiprinājumiem, aprēķina situācijām un slodzēm uz fasādēm, robežstāvokļu projektēšanu, skaitlisko modelēšanu, optimizācijas algoritmiem un principiem, konstrukciju izmaksu aplēses principiem un citiem saistošajiem tematiem. Praktiskā daļa strukturēta līdzīgi un tajā sniegts detalizēts pārskats par teorijas pielietojumu šķiedrbetona konstrukciju aprēķiniem un izmaksu optimizācijai: konstrukciju diskretizācija un skaitliskā modelēšana, izmaksu funkciju matemātiskas definīcijas, fasāžu apšuvuma slodžu definēšana, modelēšana un kombinēšana, konkrēti konstrukciju robežstāvokļi un tajos veiktās nestspējas un lietojamības pārbaudes, optimizācijas funkcijas definēšana un normalizēšana, vadāmo parametru robežas, kā arī optimizācijā pielietotā algoritma iestatījumi, metodes un skaitļošanas apsvērumi. Tālāk sniegts piemērs optimālo paneļu skaitliskās modelēšanas rezultātiem, robežstāvokļu pārbaudēm un rezultāta salīdzinājums ar alternatīvu statisko aprēķinu. Veikta parametriskā izpēte, lai noskaidrotu izmaksu atšķirības pie dažādiem apšuvuma elementu izmēriem. Veikta optimizācija un salīdzinājums pie 12 izmēru līmeņiem katram konstrukcijas tipam, kopumā 24 variācijas. Iegūtie rezultāti abiem optimālajiem konstrukciju variantiem ar dažādiem izmēriem apokpoti, savstarpēji salīdzināti un uzskatāmi attēloti. Noslēgumā apkopoti procesā gūtie secinājumi. Darba apjoms ir 88 lappuses un tas satur 78 attēlus, 22 tabulas un 25 literatūras avotus. |
| Keywords |
Stiklašķiedras betons, fasāžu apšuvums, ēku konstrukciju projektēšana, konstrukciju optimizācija, izmaksu optimizācija, parametriskā modelēšana, ģenētiskie algoritmi |
| Keywords in English |
Glass-fibre reinforced concrete, facade cladding, building structural design, structural optimization, cost optimization, parametric design, genetic algorithms |
| Language |
lv |
| Year |
2024 |
| Date and time of uploading |
10.06.2024 11:27:26 |
